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DE1008416B - Process for the production of area transistors - Google Patents

Process for the production of area transistors

Info

Publication number
DE1008416B
DE1008416B DEW13173A DEW0013173A DE1008416B DE 1008416 B DE1008416 B DE 1008416B DE W13173 A DEW13173 A DE W13173A DE W0013173 A DEW0013173 A DE W0013173A DE 1008416 B DE1008416 B DE 1008416B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
semiconductor
crystal
germanium
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEW13173A
Other languages
German (de)
Inventor
Richard Leon Longini
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of DE1008416B publication Critical patent/DE1008416B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/20Controlling or regulating
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Flächentransistoren. Solche Transistoren bestehen aus einer dünnen Halbleiterschicht des einen Leitungstyps (z. B. η-Typs) zwischen zwei Schichten aus Material des anderen Leitungstyps (z.B. p-Typs). Geeignete Halbleiter sind z.B. Germanium, Silizium und andere Halbleiter mit einer geringen Beimischung von Elementen der Gruppe III des Periodischen Systems bei den p-Ieitenden Materialien und einer Spur eines EIementes der Gruppe V des Periodischen Systems bei η-Halbleitern. Die Zwischenschicht von entgegengesetztem Leitungstyp soll sehr dünn, d. h. zwischen 0,0125 und 0,05 mm stark sein. Es lassen sich sowohl n-p-n-Verbindungen als auch p-n-p-Verbindungen verwenden. The invention relates to a method for producing junction transistors. Such transistors consist of a thin semiconductor layer of one conductivity type (e.g. η-type) between two Layers of material of the other conductivity type (e.g. p-type). Suitable semiconductors are e.g. germanium, Silicon and other semiconductors with a small admixture of elements from group III of the periodic table in the p-conductive materials and a trace of an element of group V of the periodic table for η-semiconductors. The intermediate layer of opposite Line type should be very thin, i.e. H. be between 0.0125 and 0.05 mm thick. It can be both Use n-p-n connections as well as p-n-p connections.

Bei einem am häufigsten angewandten Verfahren zur Herstellung von Transistoren wird ein Germaniumeinkristall von z. B. 9,5 mm Durchmesser mit genügender Beimengung von Antimon oder einem Element der Gruppe V des Periodischen Systems zur Erzielung eines spezifischen Widerstandes von etwa 1 Ohm · cm an einem Halter befestigt! wobei sein unteres Ende in eine Schmelze der gleichen Zusammensetzung eintaucht. Der Kristall wird in Umdrehung und Vibration versetzt und, sobald das geschmolzene Germanium an seiner unteren Fläche fest zu werden beginnt, langsam nach oben gezogen, so daß der Kristall in Längsrichtung allmählich wächst. Darauf wird eine kleine Tablette aus Gallium oder einem anderen Element der Gruppe III des Periodischen Systems in die Schmelze geworfen. Bei der Rührbewegung des rotierenden Kristalls diffundiert das Gallium sehr schnell, und es bildet sich eine dünne Schicht Germanium mit so viel Gallium, daß das sich verfestigende Germanium auf der wachsenden Kristallfläche vom η-Typ zum p-Typ wechselt. Nach etwa 10 bis 20 Sekunden wird ein Kügelchen Arsen zur Rückumwandlung der Schmelze in η-Material mit sehr niedrigem spezifischem Widerstand in die Schmelze geworfen, und es bildet sich über der p-Schicht eine η-leitende Schicht, deren Dicke ausreichend für eine leichte Bearbeitung sein kann und nicht kritisch ist. Ist die letzte Schicht ausreichend dick, so wird der Kristall abgenommen. Er wird dann an beiden Seiten der p-Schicht abgeschnitten. Die sich ergebenden Plättchen werden in kleinere Würfelchen unterteilt. Die elektrischen Kontakte erhält man sehr leicht durch Anschweißen oder Anlöten von Metall an die beiden η-Schichten jedes Stückes, jedoch ist die Anbringung einer Elektrode an der dünnen Zwischenschicht ziemlich schwierig. Außerdem ist die Herstellung einer gleichmäßigen Dicke der p-Zwischen- oder Basisschicht sehr Verfahren zur Herstellung
von Flächentransistoren
In a most commonly used method of manufacturing transistors, a germanium single crystal of e.g. B. 9.5 mm diameter with sufficient admixture of antimony or an element of group V of the periodic system to achieve a specific resistance of about 1 ohm · cm attached to a holder! its lower end being immersed in a melt of the same composition. The crystal is set in rotation and vibration and, as soon as the molten germanium begins to solidify on its lower surface, is slowly pulled upwards so that the crystal gradually grows in the longitudinal direction. A small tablet made of gallium or another element from group III of the periodic table is thrown into the melt. When the rotating crystal is stirred, the gallium diffuses very quickly, and a thin layer of germanium with so much gallium is formed that the solidifying germanium on the growing crystal surface changes from η-type to p-type. After about 10 to 20 seconds, a ball of arsenic is thrown into the melt to convert the melt back into η material with a very low specific resistance, and an η-conductive layer is formed over the p-layer, the thickness of which is sufficient for easy processing can be and is not critical. If the last layer is sufficiently thick, the crystal is removed. It is then cut off on both sides of the p-layer. The resulting platelets are divided into smaller cubes. The electrical contacts are very easily made by welding or soldering metal to the two η-layers of each piece, but attaching an electrode to the thin intermediate layer is quite difficult. In addition, making the p-type intermediate or base layer uniform in thickness is very much a method of making
of junction transistors

Anmelder:Applicant:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt, Frankfurt/M., Friedridi-Jibert-Str.' 53Representative: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, patent attorney, Frankfurt / M., Friedridi-Jibert-Str. ' 53

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 20. März 1953
Claimed priority:
V. St. ν. America March 20, 1953

Richard Leon Longini, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
Richard Leon Longini, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
has been named as the inventor

schwierig, selbst wenn man mit äußerst genauer Temperaturregelung arbeitet.difficult even when working with extremely precise temperature control.

Neben dem beschriebenen Kristallziehverfahren ist es auch bekannt, Transistoren dadurch herzustellen, daß ein kleiner Akzeptorkontakt auf jede Seite einer n-Typ-Germaniumplatte aufgeschmolzen bzw. auflegiert wird. Bei derartigen Transistoren ist es weiterhin bekannt, die Emitter,- und Kollektorelektroden als kammartig ineinandergreifende Elektroden vorzusehen, die auf der einen Seite eines Germaniumplättchens aufgelötet bzw. aufgeschweißt sind, während die Basisverbindung die andere Seite bedeckt.In addition to the crystal pulling process described, it is also known to manufacture transistors by that a small acceptor contact is melted or alloyed onto each side of an n-type germanium plate will. In such transistors it is also known to have the emitter and collector electrodes to be provided as a comb-like interdigitated electrodes on one side of a germanium plate are soldered or welded on, while the base connection is the other side covered.

Erfindungsgemäß wird nach dem Kristallziehverfahren ein Halbleiterstab mit Schichten, die abwechselnd p- und n-Leitungstyp aufweisen, hergestellt und längs der p-n-Grenzflächen so in einzelne Halbleiterkörper zerschnitten, daß beide Leitungstypen enthalten sind. Dieser Halbleiterkörper wird sodann zur Erzielung einer bestimmten Schichtdicke an derjenigen Schicht, an welcher der Basisanschluß erfolgt, geschliffen und ein Teil dieser Schicht dann mit einem Metall bedeckt und legiert, das ein Aktivatorelement enthält, welches den Leitungstyp des legierten Teils ändert.According to the invention, after the crystal pulling process, a semiconductor rod with layers that alternate Have p- and n-conductivity type, produced and along the p-n interfaces so in individual Semiconductor body cut up so that both types of conduction are included. This semiconductor body is then to achieve a certain layer thickness on that layer on which the base connection takes place, ground and a part of this layer is then covered and alloyed with a metal, which is an activator element which changes the conductivity type of the alloy part.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtIn the following an embodiment according to the invention is described with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Transistor nach der Erfindung und .Fig. 1 is a section through a transistor according to the invention and.

709 509324709 509324

stand von etwa 1 Ohm ■ cm in das Schmelzbad geworfen. Durch das von der Rotation und den Schwingungen des Kristalls hervorgerufene Umrühren diffundiert diese Substanz sehr schnell, und es ver-5 festigt sich eine p-Schicht von etwa 1,8 mm Dicke auf der Kristallfläche. Nach ungefähr 25 Sekunden werden ein oder mehrere Stücke mit einer ausreichenden Beimengung eines Elementes der Gruppe V, beispielsweise Antimon, in die Schmelzewas about 1 ohm ■ cm thrown into the weld pool. The stirring caused by the rotation and vibrations of the crystal This substance diffuses very quickly, and a p-layer about 1.8 mm thick solidifies on the crystal face. After about 25 seconds, one or more pieces with a sufficient Addition of a group V element, for example antimony, to the melt

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht eines gezogenen Kristalls zum Zerschneiden in einzelne Transistoren.2 shows a schematic, perspective view of a drawn crystal for cutting into individual pieces Transistors.

Auf diese Weise wird eine Schicht genau dimensionierter Dicke aus beispielsweise p-Germanium auf
beiden Seiten mit η-Germanium begrenzt hergestellt,
und zwar auf der einen Seite in Größe des Lotes,
wobei ein p-leitender Restteil bleibt, der zum Anschluß eines Leiters an den p-Bereich, d. h. zum
Basisanschluß, dient. Die Anschlüsse für die beiden io geworfen, und es bildet sich eine η-Schicht mit einem η-Bereiche lassen sich in einfacher Weise wie üblich spezifischen Widerstand von etwa 1 Ohm · cm auf der herstellen. Oberfläche der p-Schicht. Die η-Schicht läßt man so Der in Fig. 1 dargestellte Transistor weist einen weit wachsen, daß sie eine Dicke von etwa 1,8 mm erKollektor 1 aus n-Germanium, η-Silizium oder einem reicht. Dieses Verfahren wird durch abwechselnde anderen Halbleiter mit einer Beimengung eines EIe- 15 Beigabe von Gallium und Antimonzusätzen wiedermentes der Gruppe V des Periodischen Systems, bei- holt, bis eine Anzahl solcher 1,8 mm dicken Schichten spielsweise Antimon, auf, das in solcher Menge vor- entgegengesetzter Leitfähigkeit entstanden ist. handen ist, daß der spezifische Widerstand ungefähr Der entstandene Kristall wird dann längs der 1 Ohm · cm entspricht und η-Leitfähigkeit besteht. Linien K zerschnitten, so daß Stangen mit Schich-Eine seiner Oberflächen mit einer Fläche von etwa 20 ten P aus p-Material entstehen, die durch n-Schichten 3,2 mm2 für die meisten Anwendungen ist mit einer von etwa 1,8 mm Dicke getrennt sind. Diese Stangen Schicht 2 aus Germanium, Silizium oder einem werden dann in Scheibchen geschnitten, wobei die anderen Halbleiter bedeckt, die ausreichende Bei- Schnitte zwischen jede zweite Inversionsschicht, wie mengungen eines Elementes der Gruppe III des bei L, geführt werden. Jedes Scheibchen enthält somit Periodischen Systems, beispielsweise Gallium, enthält, 25 eine p-n-Verbindung und hat eine Oberfläche aus so daß ein Halbleiter des p-Typs mit einem Wider- p-Material und eine andere aus η-Material. Die stand von ungefähr 1 Ohm · cm entsteht. Ein ein Scheibchen werden mit der p-Schicht nach unten auf Element der Gruppe V, beispielsweise Antimon, ent- eine Platte aufgesetzt, die mit einem Schleifmittel, haltendes Lot 3 bedeckt den größeren Teil der Ober- beispielsweise Siliziumkarbid, versehen ist, und gefläche der Schicht 2, wobei lediglich der Teil 4 frei 30 schliffen, bis die p-Schicht die gewünschte Dicke, beibleibt. Wenn das Antimonlot über den zu bedecken- spielsweise 0,076 mm für die meisten Zwecke, hat. den Teil der Schicht 2 geflossen ist, reagiert es mit Die Dicke läßt sich während des Schleifens oder deren Oberfläche und wandelt diese dort zu einem Polierens auf verschiedene Weise bestimmen. Bein-Halbleiter um, der zum Emittor des Transistors spielsweise kann die Dicke der p-Schicht jederzeit wird. Die Emittorleitung 5 sitzt auf dem Lot 3, 35 durch Aufsetzen zweier Spitzen mit kurzem Abstand während der Kollektoranschluß 6 am Kollektor 1 in auf der Oberfläche festgestellt werden, wobei die eine üblicher Weise angebracht oder befestigt ist. Spitze 2 Volt negativ gegen die η-Schicht und die Die p-Zwischenschicht 2 bildet die Basiselektrode andere Spitze 0,4 Volt negativ gegen die erste Spitze des Transistors, und der Basisanschluß 7 kann durch gemacht wird. Die Elektronen fließen dann von der ein Lot befestigt sein, das ein Element der Gruppe III 40 zweiten Spitze zur ersten und zum η-Material. Das enthält. Verhältnis dieser beiden Elektronenströme hängt Der Transistor nach Fig. 1 wird aus einem Kristall- von der Dicke der p-Schicht ab. Mit einer einfachen, stück herausgeschnitten, dessen Form in Fig. 2 dar- bekannten Kalibrierung kann die Dicke der p-Schicht gestellt ist. Bei der Herstellung eines solchen Kristalls in Beziehung zu diesen Spitzenstrommessungen gebeginnt man beispielsweise mit einem Einkristall 11 45 bracht und das Schleifen bei der richtigen Dicke einaus Germanium mit einer Seitenlänge von annähernd gestellt werden.
In this way, a layer of precisely dimensioned thickness is made of, for example, p-germanium
made limited on both sides with η-germanium,
on the one hand the size of the plumb bob,
wherein a p-conductive remainder remains, which is used to connect a conductor to the p-region, ie to the
Basic connection, is used. The connections for the two io are thrown, and an η-layer with an η-areas can be produced in a simple manner as usual, specific resistance of about 1 ohm · cm on the. Surface of the p-layer. The η-layer is allowed to grow so that the transistor shown in Fig. 1 has a thickness of about 1.8 mm. This process is repeated by alternating other semiconductors with an admixture of gallium and antimony additives from Group V of the Periodic Table, until a number of such 1.8 mm thick layers, for example antimony, contain such an amount opposite conductivity has arisen. What is required is that the specific resistance is approximately The resulting crystal will then correspond along the 1 ohm · cm and η conductivity will exist. Lines K cut so that rods with layers - one of its surfaces with an area of about 20 th P made of p-material, which by n-layers is 3.2 mm 2 for most applications with one of about 1.8 mm Thickness are separated. These rods of germanium, silicon or a layer 2 are then cut into small wafers, covering the other semiconductors, the sufficient incisions between every second inversion layer, such as mixtures of a group III element of the L, are performed. Each disk thus contains the periodic system, for example gallium, contains 25 a pn compound and has a surface made of so that one semiconductor of the p-type with an ab-material and another made of η-material. The stand of approximately 1 ohm · cm arises. A disk is placed with the p-layer down on the element of group V, for example antimony, on a plate which is provided with an abrasive, holding solder 3 covering the greater part of the surface, for example silicon carbide, and the surface of the Layer 2, with only the part 4 ground free 30 until the p-layer remains the desired thickness. If the antimony solder has to be covered over- for most purposes, for example 0.076mm. the part of the layer 2 has flowed, it reacts with The thickness can be determined in various ways during the grinding or its surface and converts it there to a polishing. Leg semiconductor around, which becomes the emitter of the transistor for example the thickness of the p-layer at any time. The emitter line 5 sits on the solder 3, 35 by placing two tips with a short distance apart while the collector connection 6 on the collector 1 is established on the surface, one of which is attached or fastened in a conventional manner. Peak 2 volts negative against the η-layer and the p-intermediate layer 2 forms the base electrode, other peak 0.4 volts negative against the first peak of the transistor, and the base terminal 7 can be made through. The electrons then flow from the solder attached, which is a Group III element 40 second tip to the first and to the η material. That contains. The ratio of these two electron currents depends on the thickness of the p-layer. The transistor according to FIG. 1 is made from a crystal. With a simple, cut out piece, the shape of which is shown in FIG. 2, the thickness of the p-layer can be established. In making such a crystal in relation to these peak current measurements one begins, for example, with a single crystal 11 45 and the grinding at the correct thickness is made from germanium with a side length of approximately.

6,4 mm, der in einem geeigneten Halter 12 montiert Die p-Schicht kann auch eine negative Vorspan-6.4 mm, which is mounted in a suitable holder 12 The p-layer can also have a negative bias

ist. Letzterer sitzt senkrecht über der Oberfläche eines nung gegenüber der η-Schicht durch Aufsetzen eineris. The latter sits vertically over the surface of a voltage opposite the η-layer by placing a

Bades aus geschmolzenem Germanium oder Silizium einzelnen Spitze erhalten. Wird die p-Schicht mitGet bath of molten germanium or silicon single tip. Will the p-layer with

mit einer genügenden Beimischung eines Elementes 50 Licht bekannter Intensität bestrahlt, so entsteht einirradiated with a sufficient admixture of an element 50 light of known intensity, a

der Gruppe V, beispielsweise Antimon, so daß der Strom mit einer Polarität, die dem Fluß positiverof group V, for example antimony, so that the current has a polarity which makes the flow more positive

Kristall einen spezifischen Widerstand von ungefähr Ladungen von der p-Schicht zur η-Schicht entspricht,Crystal corresponds to a resistivity of approximately charges from the p-layer to the η-layer,

1 Ohm · cm aufweist. Der Halter 12 wird mit etwa 60 Umdr./Min. um seine Mittelachse gedreht und in Axialrichtung mit etwa 30 Schwingungen pro 55 Sekunde vibriert. Der Einkristall 11 ist so angeordnet, daß er gerade unter die Oberfläche des geschmolzenen Metalls taucht. Dadurch schmilzt etwas von diesem Einkristall ab, der dann langsam, und1 ohm · cm. The holder 12 is at about 60 rev / min. rotated around its central axis and in Axial direction vibrates with about 30 oscillations per 55 seconds. The single crystal 11 is arranged so that it dips just below the surface of the molten metal. This makes something melt from this single crystal, which then slowly, and

wobei der Strom von der Dicke der p-Schicht abhängig ist.where the current depends on the thickness of the p-layer.

Ein anderes Verfahren besteht darin, daß man eine Widerstandsmessung nach der Vierspitzenmethode auf der p-Schicht durchführt. Das η-Material erhält gegenüber dem p-Bereich eine positive Vorspannung, so daß die Verbindungsfläche als Grenzfläche wirkt.Another method is to take a resistance measurement using the four-point method performs on the p-layer. The η material receives a positive bias compared to the p-area, so that the connecting surface acts as an interface.

zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,076 mm 60 Solche Messungen ergeben die Dicke der p-Schicht pro Sekunde gehoben wird, so daß er in der Länge am genauesten. wächst, wenn sich die Schmelze auf seiner Oberflächealthough at a speed of about 0.076 mm 60 Such measurements give the thickness of the p-layer per second so that it is most accurate in length. grows when the melt is on its surface

daßthat

verfestigt. Die Temperatur wird so eingeregelt,
der Kristall erst auf den gewünschten Durchmesser wächst, und dann geändert, um den Durchmesser 65 wenigstens annähernd beizubehalten.
solidified. The temperature is regulated so
the crystal first grows to the desired diameter, and then changed to at least approximately maintain the diameter 65.

Ist ein ausreichender Durchmesser erreicht, so wird ein Stück Germanium oder Silizium mit einem genügenden Anteil an Gallium zur Erzeugung einesOnce a sufficient diameter has been reached, a piece of germanium or silicon with a sufficient amount of gallium to produce a

Ist die p-Schicht auf die gewünschte Dicke geschliffen, so wird sie mit einem Standardätzmittel gereinigt, bis ungefähr 0,0125 mm Germanium entfernt sind. Dann wird mit Ausnahme eines kleinen Bereiches der p-Halbleiter mit einem »Lot« bedeckt, das ein Element der Gruppe V enthält, jedoch frei von Kupfer, Zink und Elementen der Gruppe III ist, beispielsweise ein Wismut-Antimon-»Lot«. DiesesOnce the p-layer is ground to the desired thickness, it is treated with a standard etchant cleaned until approximately 0.0125 mm of germanium is removed. Then except for a small one Area of the p-semiconductors covered with a "solder" containing an element of group V, but free of copper, zinc and Group III elements, for example a bismuth-antimony "solder". This

p-leitenden Materials mit einem spezifischen Wider- 70 »Lot« wird dann durch Wärmebehandlung mit demThe p-type material with a specific resistance is then processed by heat treatment with the

p-Bereich legiert. Man steigert beispielsweise die Temperatur auf 500° C für 1 Minute, senkt sie dann für 20 Minuten auf 480° C und kühlt schließlich auf Raumtemperatur ab. Als »Lot« kann Antimon selbst Verwendung finden, oder bei Silizium als Halbleiter gibt Aluminium eine besonders gute Emittorfläche. Auf diese Weise wird eine sehr geringe Dicke der p-Schicht in einen hochleitfähigen n-Halbleiter übergeführt. Bei einem nach diesem Verfahren aufgebauten Transistor ist also die mit dem Lot bedeckte Schicht der Emittor, die p-Schicht die Basisschicht und die andere η-Schicht der Kollektor. Die Kollektorschicht kann geschliffen und/oder poliert und/oder geätzt werden, so daß die Oberfläche verbessert wird.Alloyed p-area. For example, you increase the temperature to 500 ° C for 1 minute, then lower it for 20 minutes to 480 ° C and finally cools down to room temperature. Antimony itself can be used as a "lot" Find use, or in the case of silicon as a semiconductor, aluminum gives a particularly good emitter surface. In this way, a very small thickness of the p-layer is created in a highly conductive n-semiconductor convicted. In the case of a transistor constructed according to this method, the one covered with the solder is therefore the one Layer is the emitter, the p-layer is the base layer and the other η-layer is the collector. the Collector layer can be ground and / or polished and / or etched so that the surface is improved will.

Der Anschlußkontakt der p-Schicht läßt sich an der vom Lot freien Fläche durch ein Zinn oder Blei und ein Element der Gruppe III des Periodischen Systems enthaltendes Lot oder ein Lot mit Kupfer oder Zink, jedoch nicht durch ein Lot mit einem ao Element der Gruppe V anbringen. Die Anschlüsse für den Emittor und den Kollektor lassen sich in bekannter Weise befestigen.The connection contact of the p-layer can be made on the surface free from the solder through a tin or lead and a solder containing a Group III element of the periodic table or a solder with copper or zinc, but not by soldering with a group V element. The connections for the emitter and the collector can be attached in a known manner.

Dieser Transistor hat den Vorteil der leichten Herstellbarkeit verbunden mit dem einer gewachsenen Kollektorverbindung, was wegen der Verstärkereigenschaften und des geringen Rauschens große Vorteile gegenüber Legierungsverbindungen bedeutet. Die Emittorverbindung ist eine Legierungsverbindung, die keinerlei Nachteile gegenüber den gewachsenen Emittorverbindungen aufweist.This transistor has the advantage of being easy to manufacture combined with that of a grown one Collector connection, which has great advantages because of the amplifier properties and low noise compared to alloy compounds means. The emitter compound is an alloy compound, which has no disadvantages compared to the grown emitter connections.

Statt des eben beschriebenen n-p-n-Transistors kann man auch einen p-n-p-Transistor nach einem analogen Verfahren herstellen, das mit dem gleichen Halbleiterkristall mit abwechselnden p- und n-Halbleiterschichten beginnt. Die η-Schicht wird in diesem Fall auf die gewünschte Basisdicke gebracht. Das Verfahren besteht gegenüber dem beschriebenen nun darin, immer Elemente der Gruppe III oder Zink mit p-Halbleitern und Elemente der Gruppe V mit η-Halbleitern zusammenzustellen und zu verbinden. Man vermeidet jedoch zweckmäßig Kupfer. Als »Lot« kann beispielsweise Indium zur Umwandlung einer n-Schleiffläche in einen Emittor verwendet werden.Instead of the n-p-n transistor just described, you can also use a p-n-p transistor after a produce analogous processes that use the same semiconductor crystal with alternating p- and n-semiconductor layers begins. In this case, the η-layer is brought to the desired basic thickness. That Compared to the one described, the method now consists in always using elements from group III or zinc To assemble and connect p-semiconductors and elements of group V with η-semiconductors. However, it is advisable to avoid copper. For example, indium can be used as a »solder« to convert a n-grinding surface can be used in an emitter.

Obwohl Germanium als besonderes Beispiel für einen Halbleiter erwähnt wurde, für das sich die Erfindung eignet, ist sie jedoch nicht auf dieses Element beschränkt, da unter anderem Halbleiter nicht nur aus der Gruppe IVb des Periodischen Systems (d.h. Silizium und Germanium) hergestellt werden können, sondern auch A H1-By-Verbindungen, d. h. durch Kombination von Atomen aus der Gruppe III b des Periodischen Systems (d. h. Aluminium, Gallium, Indium, Thallium) mit der gleichen Anzahl von Atomen aus Elementen der Gruppe Vb des Periodischen Systems (d. h. Phosphor, Arsen, Antimon, Wismut) hergestellt werden können. Beispielsweise ergeben Atome des Indiums aus der Gruppe III b in Verbindung mit Atomen des Antimons aus der Gruppe Vb in stöchiometrischer Zusammensetzung gute Halbleiterkristalle. Diese Verbindungshalbleiter können nach dem für Germanium beschriebenen Verfahren n- oder p-Leitfähigkeit erhalten.Although germanium has been mentioned as a particular example of a semiconductor for which the invention is suitable, it is not limited to this element since, among other things, semiconductors cannot only be made from Group IVb of the periodic table (i.e. silicon and germanium), but also AH 1 -By compounds, i.e. by combining atoms from group IIIb of the periodic table (i.e. aluminum, gallium, indium, thallium) with the same number of atoms from elements from group Vb of the periodic table (i.e. phosphorus, Arsenic, antimony, bismuth) can be produced. For example, atoms of indium from group IIIb in combination with atoms of antimony from group Vb in a stoichiometric composition result in good semiconductor crystals. These compound semiconductors can be given n or p conductivity according to the method described for germanium.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Flächentransistoren, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Kristallziehverfahren ein Halbleiterstab mit Schichten, die abwechselnd p- und n-Leitungstyp aufweisen, längs der p-n-Grenzflächen so in einzelne Halbleiterkörper zerschnitten wird, daß beide Leitungstypen enthalten sind, daß dieser Halbleiterkörper sodann zur Erzielung einer bestimmten Schichtdicke an derjenigen Schicht, an welcher der Basisanschluß erfolgt, geschliffen wird und ein Teil dieser Schicht dann mit einem Metall bedeckt und legiert wird, das ein Aktivatorelement enthält, welches den Leitungstyp des legierten Teils ändert.1. A method for the production of junction transistors, characterized in that according to the crystal pulling process creates a semiconductor rod with layers of alternating p- and n-conductivity types have, is cut into individual semiconductor bodies along the p-n interfaces so that Both types of conduction are included that this semiconductor body then to achieve a certain Layer thickness on that layer on which the base connection is made, ground and part of this layer is then covered and alloyed with a metal which is an activator element which changes the conductivity type of the alloy part. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Halbleiterschicht, an welcher der Basisanschluß erfolgt, vor der Legierung geätzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the surface of the semiconductor layer, at which the base connection is made, before the alloy is etched. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisanschluß so erfolgt, daß ein Teil der Oberfläche der Schicht mit einem Lot abgedeckt und legiert wird, das keine den Leitungstyp ändernden Bestandteile enthält.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the base connection takes place so that part of the surface of the layer is covered and alloyed with a solder that does not have the Contains line type changing components. In Betracht gezogene Druckschriften:
Proc. I.R.E. (1952), Bd. 40, S. 1512 bis 1515.
Considered publications:
Proc. IRE (1952), Vol. 40, pp. 1512-1515.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 1 709 509/324 5.1 709 509/324 5.
DEW13173A 1953-03-20 1954-02-02 Process for the production of area transistors Pending DE1008416B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US750998XA 1953-03-20 1953-03-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1008416B true DE1008416B (en) 1957-05-16

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ID=22123535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEW13173A Pending DE1008416B (en) 1953-03-20 1954-02-02 Process for the production of area transistors

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1104074B (en) * 1957-07-30 1961-04-06 Telefunken Gmbh Method for cutting a semiconductor single crystal, e.g. B. of germanium, for semiconductor arrangements in thin slices, the cut surfaces of which are perpendicular to a desired crystal axis
DE1131326B (en) * 1958-04-24 1962-06-14 Siemens Edison Swan Ltd Method for producing pnpn or npnp semiconductor arrangements

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