DE1104618B

DE1104618B - Halbleiteranordnung mit einkristallinem Grundkoerper mit mindestens einem pn-UEbergang und mit mehreren Elektroden

Info

Publication number: DE1104618B
Application number: DES65067A
Authority: DE
Inventors: Hans Nagorsen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-09-23
Filing date: 1959-09-23
Publication date: 1961-04-13
Also published as: CH379001A

Description

Halbleiteranordnung mit einkristallinem Grundkörper mit mindestens einem pn-Ubergang und mit mehreren Elektroden Bei Transistoren ist die Breite der wirksamen Emitterfläche durch die Diffusionslänge der Minoritätsträger begrenzt. Die Basis wird deshalb beim Transistor vorteilhaft als Scheibeineinen ringförmigen Emitter eingelagert, der nochmals konzentrisch von einem Basisring umgeben ist. Scheibe und Ring der Basiselektrode werden gewöhnlich durch eine leitende Brücke miteinander verbunden. Die Emitterfläche wird verhältnismäßig gut ausgenutzt, solange die Breite des Ringes einschließlich des Abstandes von der Basiselektrode die doppelte Diffusionslänge der Minoritätsträger nicht überschreitet. Bei Transistoren für verhältnismäßig hohe Leistungen können deshalb mehrere Emitter- und Basisringe in abwechselnder Reihenfolge konzentrisch auf einem scheibenförmigen Grundkörper angeordnet werden. Bei solchen Mehrringtransistoren führt die bei Einringtransistoren übliche Brückenanordnung der Stromzuführung zu erheblichen Schwierigkeiten. Sobald die .Fußpunkte der Brücken aus der Ebene, welche durch die Oberfläche der Elektroden gegeben ist, abweichen, liegen die Fußpunkte nicht mehr auf den Elektroden auf, wodurch die Kontaktierung verhindert wird. Es ist möglich, die Verbindung der Ringe einer Elektrode aus einzelnen kleinen U-förmigen Brücken herzustellen. Deren Einlegierung ist jedoch verhältnismäßig umständlich, weil beim Legierungsvorgang jede einzelne Brücke befestigt ist, beispielsweise durch Federdruck auf die Elektroden aufgepreßt werden muß. Dabei können die Schenkel der Brücken sehr leicht seitlich ausgleiten und die Kontaktierung verhindern. Es ist weiterhin bekannt, daß die Brücken aus einem flachen Blech bestehen können, welches an entsprechenden Stellen so abgeknickt ist, daß die vorstehenden Teile der Abknickungen die Fußpunkte der Brücke bilden. Derartige Brücken weisen aber den Nachteil auf, daß bei der geringsten Abweichung in der Länge der Brückenschenkel die Fußpunkte der Brücke nicht mehr in der Ebene der Elektrodenoberfläche liegen. Diese Nachteile werden mit ;der Erfindung vermieden.
Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Halbleiteranordnung mit einkristallinem Grundkörper; mit mindestens einem pn-Übergang und mit mehreren Elektroden, von denen eine aus mindestens drei Streifen oder konzentrischen Ringen besteht, welche auf einer Seite des Grundkörpers abwechselnd mit in den Zwischenräumen zwischen ihnen liegenden Streifen bzw. Ringen, welche Teile einer zweiten Elektrode bilden, derart angeordnet sind, daß sie eine ebene Kontaktfläche bilden, und mit elektrisch leitenden Brücken, welche die verschiedenen gemeinsamen Teile einer Elektrode miteinander verbinden. Erfindungsgemäß besteht jede Brücke für sich aus einem Metallstück mit einer geraden, mit Aussparungen versehenen Kante, welche die mit der Kontaktfläche einen Winkel bildenden Flachseiten des Metallstückes begrenzt und deren vorstehende Teile die Fußpunkte der Brücke bilden.
Zur Herstellung der Brücken können beispielsweise mehrere Bleche zu einem Paket gestapelt und die Form der Brücken ausgefräst werden. Dabei kann für jede Brücke vorteilhaft eine Fahne zum Anschluß einer Elektrode vorgesehen werden. Die Brücken können aber auch. aus einem Metallband ausgestanzt werden. Die Aussparungen werden vorteilhaft derart ausgestanzt, - daß die Mittenabstände der Aussparungen angenähert gleich den Abständen der verschiedenen Teile einer Elektrode sind. Die Größe der <lussparunkann zweckmäßig so gewählt werden, daß die Breite der Fußpunkte die Breite -der Elektrodenringe nicht überschreitet. Die Herstellung der Elektroden aus -einem Band nach der Erfindung hat den Vorteil, daß die Fußpunkte der Brücken alle in einer Ebene liegen, welche durch die Kante des Metallbandes gegeben ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer Halbleiteranordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
Die Fig. 1 zeigt einen Transistor mit einem scheibenförmigen Grundkörper 11, der beispielsweise aus p-leitendem Silizium bestehen möge. Auf der Unterseite des Grundkörpers ist durch einen Legierungsprozeß eine antimonhaltige Goldfolie einlegiert, welche eine Legierungsschicht 12 aus antimonhaltigem Goldsilizium und einen ihr vorgelagerten, mit Antimon dotierten n-leitenden Elektrodenbereich 13 aus bei der Abkühlung rekristallisiertem Silizium geschaffen hat. Die Siliziumscheibe ist auf eine mit einer Goldschicht 14 versehene Seite einer Molvbdänträgerplatte 15 auflegiert. Die mit einer aus 54% Fe, 29% Ni, !7% Co, 0,2% 'lln und 0,1% C bestehenden Schicht 16 plattierte freie Unterseite der Molybdänträgerplat.te 15 ist mit einer dünnen Zinnschicht 17 versehen und auf einen vorher verzinnten Kupferblock 18 aufgelötet. Auf der oberen Flachseite der Siliziumscheibe 11 ist eine aus einer Scheibe 19 und den Ringen 20 bestehende Basiselektrode aus einer borhaltigen Goldfolie sowie eine aus den ringförmigen antimonhaltigen Goldfolien 21 bestehende Emitterelektrode, deren Ringe je einen mit Antimon dotierten n-leitenden Elektrodenbereich 22 geschaffen haben, auflegiert. Die Scheibe 19 und die Ringe 20 der Basiselektrode sind durch eine Brücke 23 miteinander verbunden, welche aus einem bandförmigen elektrisch leitenden Metallstück, beispielsweise aus einem 0.3 bis 0,5 min dicken vergoldeten Silberband, hergestellt sein kann. Die Fußpunkte der Brücke sind an die Ringe 20 und Scheibe 19 der Basiselektrode anlegiert. Die bandförmige Elektrodenbrücke ist in der Mitte in einem Winkel von etwa 90° gebogen und derart auf den Transistor aufgesetzt, daß die beiden Schenkel in zwei gegeneinander geneigten Radialebenen liegen und die Scheibe und jeder Ring der Basiselektrode in zwei Fußpunkten berührt werden. In gleicher Weise sind die Ringe 21 der Emitterelektrode durch eine Brücke 24 verbunden. An je einen Schenkel der beiden Brücken ist je ein Leiter 25 und 26 an eine um 90° gebogene und mit einer Bohrung versehene Fahne angelötet. Die Befestigung des Leiters an der Fahne hat den Vorteil, daß die Fahne federt und die bei der Befestigung der Leiter in den Durchführungen des Gehäusedeckels entstehenden mechanischen Spannungen vermindert werden. Da die Zahl der Basisteile um eins, nämlich um die Scheibe, größer ist als die Zahl der Emitterringe, wird die Brücke 23 für die Basiselektrode zweckmäßig mit zwei Zähnen mehr versehen als die Brücke 24 des Emitters 21. Die Oberflächen der Elektrodenteile liegen in einer Ebene, infolgedessen ist die Berührung jedes Brückenfußpunktes mit dem jeweiligen Teil einer Elektrode gewährleistet.
Die Fig.2 zeigt eine Draufsicht des Transistors mit der Anordnung der abgeknickten Brücken 23 und 24 sowie der Fahnen zum Anschluß der elektrischen Leiter.
Durch das erwähnte Abknicken der bandförmigen Brücke erhält man eine durch die beiden Schenkel der Sägezahnkante bestimmte Ebene. Somit ergibt sich bei ringförmiger Anordnung der Elektrodenteile eine besonders einfache Menge einer solchen Brücke, weil eine statisch bestimmte stabile Lage allein durch das Auflegen der Brücke gewährleistet ist. Ferner braucht nur ein Schenkel der Brücke etwa radial ausgerichtet zu werden (Zweipunkt-Montage). Etwa rechtwinkliges Abknicken der Brücke bewirkt besonders gute Standfestigkeit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Halbleiteranordnung mit einkristallinem Grundkörper, mit mindestens einem pn-Übergang und mit mehreren Elektroden, von denen eine aus mindestens drei Streifen oder konzentrischen Ringen besteht, welche auf einer Seite des Grundkörpers abwechselnd mit in den Zwischenräumen zwischen ihnen liegenden Streifen bzw. Ringen, welche Teile einer zweiten Elektrode bilden, derart angeordnet sind, daß sie eine ebene Kontaktfläche bilden, und mit elektrisch leitenden Brücken, welche die verschiedenen gemeinsamen Teile einer Elektrode miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Brücke für sich aus einem Metallstück mit einer geraden, mit Aussparungen versehenen Kante besteht, welche die mit der Kontaktfläche einen Winkel bildenden Flachseiten des Metallstückes begrenzt und deren vorstehende Teile die Fußpunkte der Brücke bilden.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke aus einem senkrecht zur Kontaktfläche angeordneten Metallband besteht.
3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Brücken je eine seitlich abgebogene Anschlußfahne vorgesehen ist.
4. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenabstände der Aussparungen angenähert gleich den Abständen der verschiedenen Teile einer Elektrode sind.
5. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit ringförmigen Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brücken radial angeordnet sind.
6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brücken gebogen, vorzugsweise geknickt, und derart angeordnet sind, daß sie jeweils in zwei gegeneinander geneigten Radialebenen liegen.
7. Halbleiteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücken im Winkel von angenähert 90° geknickt sind. B. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücken aus Silber bestehen, das mit einer Goldauflage versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1784 806; französische Patentschrift Nr. 1 141521.