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DE2335503A1 - Halbleiteranordnung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Halbleiteranordnung und verfahren zu ihrer herstellung

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Publication number
DE2335503A1
DE2335503A1 DE19732335503 DE2335503A DE2335503A1 DE 2335503 A1 DE2335503 A1 DE 2335503A1 DE 19732335503 DE19732335503 DE 19732335503 DE 2335503 A DE2335503 A DE 2335503A DE 2335503 A1 DE2335503 A1 DE 2335503A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
crystals
rod
electrode
semiconductor
shaped
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
DE19732335503
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Kobayashi
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of DE2335503A1 publication Critical patent/DE2335503A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-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
    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/04—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
    • C30B11/08—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt every component of the crystal composition being added during the crystallisation
    • C30B11/12—Vaporous components, e.g. vapour-liquid-solid-growth
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
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Description

12. Juli 1973
Dipl.-Ing. H. MITSCIiERLICH Djpi.-Ing. K. GUNSCHMANN
Dr. rer. nat. W. K Ö R B E R Dipl.--Ing. J. SCHMIDT-EVERS 8 MÜNCHEN 22, Steinsdorfstr. 10
SONY CORPORATION
7-35 Kitashinagawa - 6-Chome
Shinagawa - Ku
Tokyo / Japan
Patentanmeldung
Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung oder -vorrichtung und insbesondere auf eine Halbleitervorrichtung, welche unter Verwendung von Mehrkristallziehmethoden hergestellt ist.
Mehrkanal-Feldeffekttransistoren, welche aus Analogtransistoren zum ersten Mal von Shokley vorgeschlagen sind, sind von Zuleeg in Solid-State electronics (1967) Band 10, Seiten 559 - 576'näher beschrieben. Wie in dieser Veröffentlichung
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beschrieben, hat der Mehrkanal-Feldeffekttransistor viele Vorteile. Ein wichtiger Vorteil besteht darin, daß er eine verhältnismäßig hohe Leistungsaufnahme besitzt. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß er einen hohen Gegenwirkleitwert hat.
Der von Zuleeg vorgeschlagene Mehrkanal-Feldeffekttransistor erfordert jedoch ein photographisches Bilden einer großen Anzahl feiner Kanäle, deren Herstellung jedoch schwierig ist. Als Ergebnis ist die Vorrichtung eher groß und ungeeignet zur Konstruktion als Teil einer integrierten Schaltung. Manche der theoretischen Vorteile sind daher in der Praxis nicht verwirklicht.
Daher ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines verbesserten Mehrkanal-Feldeffekttransistors und eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung desselben.
Ein anderes Ziel ist die Schaffung eines Mehrkanal-Feldeffekttransistors mit feineren Kanälen, als jene, die durch eine Photographietechnik hergestellt werden können.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Mehrkanal-Feldeffekttransistors, bei welchem sich die Kanäle für eine Verengung für die Bewegung von Ladungsträgern besser eignen, wodurch ein hoher Gegenwirkleitwert erzielbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Methode zur Herstellung von Mehrkristallen verwendet, um eine große Anzahl feiner Kanäle in einem Bündel zu züchten, die sich zur Verwendung als Feldeffekttransistor eignen. Die feinen Kanäle sind praktisch stabförmige Einkristalle, die durch eine Dampfzuchtmethode auf einer Unterlage oder einem Träger gezüchtet werden. Quellenelektroden und Abflußelektroden sind an entgegenge-
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setzten Seiten der Kanäle gebildet, wobei ein Material mit entgegengesetzter Leitfähigkeit in das Bündel aus den stabförmigen Kristallen eindiffundiert wird, um eine Umhüllung für jeden Stab zu bilden und einen pn-übergang entlang jeden Stabes zu schaffen. Eine Torverbindung wird mit sämtlichen Umhüllungen hergestellt, so daß eine geeignete Zündspannung eine Sperrschicht in jedem Stapel bildet, um die ladungstragende Längsbahn durch jeden Stab von der Quelle zum Abfluß zu verengen. Die dabei erhaltenen Strukturen können auch als Regelwiderstände und Drehkondensatoren zusätzlich zu ihrer normalen Verwendung als Mehrkanal-Feldeffekttransistoren der Übergangsart verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird also ein Übergangs-Feldeffekttransistor geschaffen, bei welchem die Quell- und Abflußelektroden durch eine große Anzahl außerordentlich schlanker stabförmiger Halbleiterkristalle verbunden sind, die nebeneinander und parallel zueinander gezüchtet sind und jeweils eine äußere Umhüllung aus einem Halbleitermaterial entgegengesetzter Leitfähigkeit haben. Jeder Kristall und seine Umhüllung haben einen pn-übergang zwischen den beiden, wobei sämtliche Umhüllungen mit einer Toranschlußklemme miteinander verbunden sind. Die Anlegung einer Torschaltung auf diese Anschlußklemme bewirkt, daß eine Sperrschicht innerhalb jedes stabförmigen Kristalls die ladungstragende Bahn durch den Kristall bis zu einem Ausmaß verengt, das durch die Größe der Torspannung bestimmt ist. Die stabförmigen Kristalle sind auf solche Weise gezüchtet, daß viel mehr einzelne stabförmige Kristalle, als ein Einkristall großen Flächenbereichs gebildet werden.
Weitere Ziele erhellt aus der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel der Züchtung von Mehrkristallen auf einer Unterlage zum Erhalt einer Mehrkanalstruktur nach der vorliegenden Erfindung;
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Pig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Mehrkristallinenstruktur;
Fig. 3 die Struktur nach Fig. 2, nach dem ein Störstoff oder eine Verunreinigung in eine Außenschicht jedes elementaren Kristalls eindiffundiert worden ist;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines idealisierten, stabförmigen Einkristalls der in Fig. 3 gezeigten Art;
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Feldeffekttransistorstruktur;
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Spannungs- und Stromverhältnisse der Vorrichtung nach Fig. 5 unter verschiedenen Bedingungen;
Fig. 7a - 7e' eine Reihe Schritte bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Feldeffekttransistoren; und
Fig. 8 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Feldeffekttransistors.
Erfindungsgemäß wird eine polykristallinische Struktur als Bündel aus schlanken, stabförmigen Einkristallen mit einer kristallinischen Diskontinuierlichkeit an der Korngrenze gebildet, welche jeden Kristall von seinen Nachbarn trennt. Die Querschnittsdimensionen jedes stabförmigen Einkristalls liegen im allgemeinen im Bereich von etwa 1 /um bis 10 ui/um im Durchmesser, wobei die genauen Dimensionen von dem Verfahren zur Herstellung des Mehrkristalls und von den Bedingungen abhängen, unter welchen dieses Verfahren durchgeführt wird. Diese Art eines Mehrkristalls kann auf einer Einkristallunterlage oder einer nichtkristallinischen Unterlage gezüchtet werden, welche für einen Keim für das Züchten verwendet wird. Mehrkristalle aus Silizium können nach der Standardtechnologie gebildet werden, in dem eine Dampf-
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ziehmethode unter Verwendung von Silan (SiH.) oder Siliziumtetrachlorid (SiCl.) oder dgl. angewandt wird.
Pig. 1 zeigt eine polykristallinische Struktur, welche eine Unterlage 1, eine Schicht eines Keimes 2 und eine Anzahl schlanker stabförmiger Kristalle 3 aufweist, die aus dem Keim gezüchtet sind. Die stabförmigen Kristalle 3 sind durch Grenzen 4 voneinander getrennt. Die kristallinische Natur der Unterlage 1 "beeinflußt nicht unbedingt die kristallinische Natur der stabförmigen Kristalle 3» auf welche aus auf ein Mehrkristall bezug genommen werden kann, so daß viele Arten von Unterlagen als Träger verwendet werden können. Die Unterlage kann beispielsweise aus einem Halbleiter, wie z.B. Silizium (Si) oder aus Saphir (Al-O), Spinell (mg-Al-O), Quarz (Si-O) bestehen. Sie kann auch aus einem Metall mit einem hohen Schmelzpunkt, wie z.B. Molybdän oder Wolfram bestehen. Da die Unterlage 1 während der Züchtung des Mehrkristalls 3 auf eine ziemlich hohe Temperatur erhitzt werden wird, muß die Unterlage ,aus einem Material hergestellt sein, welches der Temperatur widersteht und eine minimale Verformung auf Grund einer thermischen Ausdehnung und Zusammenziehung hat und darüber hinaus keine chemische Reaktion mit dem Polysilizium zeigt, welches normalerweise zum Bilden des Polykristalls 3 verwendet wird. Silizium selbst ist als Unterlage 1 sehr geeignet, wobei jedoch Germanium oder andere Halbleitermaterialien Verwendung finden können. Wenn eine Einkristallsubstanz als Unterlage 1 verwendet wird, so muß das Züchten des Polykristalls 3 auf der Unterlage unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, daß das Material zur Herstellung des Polykristalls 3 nicht als ein großer Einkristall wächst, sondern daß statt dessen das Material gezwungen wird, als Bündel schlanker Stäbe wächst, welche dicht zusammengepackt sind und sich parallel zueinander strecken. Die Verwendung einer nichtkristallinischen Substanz oder eines feinen Kristalls aus Keim für den Wachstum kann andererseits das Wachstum des Polykristalls 3 als Einkristall
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verhindern. Palls eine thermische Methode zum Ziehen des Polykristalls verwendet wird, kann Silan in die Zuchtkammer eingeführt werden, wobei die Temperatur so geregelt wird, daß sie zwischen annähernd 500° C und 950° G liegt. Die niedrigere Temperatur ist jene, bei welcher der Dampf des Silans in molekularer Form vorhanden ist, während die höhere Temperatur jene ist, bei welcher das Silizium, von welchem angenommen wird, daß es in den Polykristall 3 hineinwächst, als ein großer Einkristall gezüchtet werden kann. Falls ein chemisches Verfahren verwendet werden soll, kann Siliziumtetrachlorid verwendet werden, um den Polykristall 3 zu züchten, wobei die Temperatur zwischen annähernd 870° C und 1100 G ist. Wechselweise kann Dichlorsilan (SiHpCIp) verwendet werden, wobei die Temperatur zwischen annähernd 700 C und 1000 C ist. Nach dem anfänglichen Wachstum des Polykristalls aus Keim 2 wird die Temperatur verändert, so daß sie genügend hoch ist, um den stabförmigen Polykristall eher in Form eines Einkristalls, als in Form von Körnern zu züchten.
Anschließend wird ein Störstrom in den Polykristall 3 eindiffundiert, dessen Diffusionslänge als ziemlich hoch an der Korngrenze 4 zwischen benachbarten stabförmigen Kristallen im Polykristall 3 erkannt ist. Da der Polykristall 3 ein Bündel aus 4 Einkristallen ist, erfolgt die Diffusion des Störstoffes oder der Verunreinigung entlang der Korngrenze in das Bündel der einzelnen Kristalle 3a, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Diffusionslänge ist bekannt, daß sie so viel als annähernd dreimal größer als jene des Einkristalls ausmacht, während der Diffusionskoeffizient annähernd zehnmal größer als jener eines Einkristalls ist.
Infolge der Diffusion wird in jedem stabförmigen Kristall 3a, wie in Fig. 3 gezeigt, ein pn-übergang gebildet, wobei er zur Längsrichtung, d.h.. π ar Richtung dea Wachstums dea PoIykristalla 3, parallel iet. Die Übergänge j sind in Pig. 3
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zwischen dem Kern der stabförmigen Kristalle 5a und einer Umhüllung 6 gezeigt, die durch den eindiffundierten. Störstoff um jeden Kern herum gebildet ist. Die dabei erhaltene Struktur hat eine hohe Stehspannung und eine kleine Kapazität im Vergleich mit dem herkömmliehen pn-übergang in einem Einkristall,
Fig. 4 zeigt einen einzelnen stabförmigen Einkristall 3» der vom Bündel der stabförmigen Kristalle 3 in einer der Fig. 1-3 getrennt ist. Es ist klar, daß sich der pn-übergang j entlang der Länge des stabförmigen Kristalls 3a zwischen dem Kern und dem Diffusionsbereich 6 erstreckt, welcher den Kern umgibt. Der Kern ist, der als Leitungskanal für Ladungsträger dient, die entlang des stabförmigen Kristalls 3a in Längsrichtung wandern. Sobald eine Rückwirkungsvorspannung auf den Übergang 3 angelegt ist, erstreckt sich eine Sperrschicht vom Übergang 5 zur Innenseite des Einkristalls 3a, so daß der Querschnittsbereich des Längsleitungskanals durch den Kristall 3a kleiner wird.
Sogar ohne eine Eindiffundierung eines Störstoffes zeigt der Polykristall 3 in Fig. 1 seine Gleichrichtereigenschaften infolge der Diskontinuierlichkeit der Korngrenze, wobei er eine große Stehspannung des Überganges und eine niedrigere Übergangskapazität als ein gewöhnlicher Einkristall hat, und zwar infolge der Erzeugung der Sperrschicht. Obwohl der Nichtdiffusionsbereich im Mittelpunkt jedes der stabförmigen Kristalle 3a als Leitungskanal dient, wird der Querschnittsbereich dieses Leitungskanals in Abhängigkeit von der Stellung oder des Ausmaßes oder der Ausdehnung der Sperrschicht gestört, welche erzeugt wird, wenn eine Rückwirkvorspannung angelegt ist. Die Änderung, die in der Sperrschicht erfolgt, ist eine Funktion der Größe der Rückwirkvorspannung. Infolge der Kapazität, welche zwischen den beiden Komponenten besteht, kann der Halbleiter dieser Art auch als eine Vor-
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richtung mit veränderlicher Kapazität verwendet werden, deren Kapazität in Abhängigkeit von dem Wert der Rückwirkungsvorspannung veränderlich ist.
Fig. 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Mehrkanal-Feldeffekttransistor. Nach Fig. 5 ist ein polykristallinischer Bereich 10 des η-Typs gebildet, der aus vielen stabförmigen Einkristallen 10a besteht, worauf eine Störstoßsubstanz des p-Typs durch die Korngrenzen im polykristallinischen Bereich 10 in jedem stabförmigen Einkristall 10a von der Seitenaußenfläche der polykristallinischen Vorrichtung eindiffundiert wird. Diese Diffusion bewirkt, daß ein pn-übergang j zwischen jedem Störstoßdiffusionsbereich 11 des p-Typs und den Innenbereich des η-Typs jedes stabförmigen Einkristalls 10a gebildet wird. Zusätzliche Halbleiterbereiche 12 und 13 des η-Typs sind an den Enden des polykristallinischen Bereichs 10 angeordnet, wobei die Anschlußklemmen ti und t2 als Quellen- und Abflußanschlußklemme daran angelegt sind. Eine Toranschlußkleinine t3 stellt einen ohmischen Kontakt mit dem Störstoßdiffusionsbereich 11 des p-Typs sämtlicher stabförmiger Einkristalle im polykristallinischen Bereich 10 her.
Die Arbeitsweise der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung ist wie folgt:
Der Leitungskanal zwischen den Anschlußklemmen ti und t2, d.h. zwischen den Halbleiterbereichen 12 und 13 des n-Typs, erstreckt sich durch den mittleren Teil der Bereiche des η-Typs in den einzelnen stabförmigen Kristallen 10a. Der Querschnitt jedes dieser Leitungskanäle wird zunächst durch den Querschnittsbereich des Bereichs des η-Typs gesteuert, wobei jedoch bei Anlegen einer Rückwirkungsvorspannung an die Torelektrode t3 Sperrschichten in den Zentralbereichen jedes Gtabförinigen Kristalls 10a bis zu einer Tiefe gebildet werden, v/eiche durch die Amplitude der Rückwirkungs-
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vorspannung gesteuert oder geregelt wird.
Die statischen Charakteristiken der Halbleitervorrichtung der Pig. 5 sind in Pig. 6 gezeigt. Die Strom-Spannungscharakteristiken für verschiedene Rückwirkungsvorspannungen V.-V. sind angedeutet. Die Neigung jeder dieser Kennlinie entspricht einem äquivalenten Widerstand zwischen den Anschlußklemmen ti und t2, wobei wie ersichtlich, der Wert des äquivalenten Widerstandes durch den Wert der Rückwirkungsvorspannung bestimmt wird.
Die Herstellung eines Mehrkanal-Peldeffekttransistors des Übergangstyps ist im Zusammenhang mit den Pig. TA - 7E1 näher erläutert. Die Pig. 7A - 7E zeigen Seiten- oder Querschnittsansichten verschiedener Pertigungsstufen, während die Pig. 7A1 - 7S1 Draufsichten der entsprechenden Herstellungsstufen zeigen.
Nach den Pig. 7A und 7A1 wird zunächst eine hochgedrückte oder dotierte Halbleiterunterlage 20 für ein Einkristall des η-Typs hergestellt. Der Störstoffwert ist durch das Symbol H + angedeutet.
Ein niedrig gedopter oder dotierter Halbleiterbereich 21 des n-Q)yps wird auf der Oberfläche der Unterlage 20 durch ein Dampfziehverfahren gezüchtet.
Wie in den Pig» 7B und 7B* gezeigt, wird ein polykristallinischer Bereich 22 auf der freigelegten Oberfläche des Halbleiterbereiches 20 unter Verwendung einer dünnen Keimschieht oder der oben beschriebenen Züchtungsverfahren gezüchtet.
Wie in den Pig. 7G und 70» gezeigt, wird dann ein Isolierfilm 24, der z.B. aus Siliziumdioxid (SiO2) bestehen kann, auf die freigelegte Oberfläche des polykristallinischen Be-
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reiches 22 aufgebracht, um als Diffusionsmaske zu dienen. Ein Störstoff des p-Typs wird durch Öffnungen in der Maske zur Herstellung hoch dotierter Störstoffdiffusionsbereiche 23 des p-Typs eindiffundiert, der Störstoff des p-Typs wird auch entlang der Korngrenze zwischen den einzelnen stabförmigen Signalen 22a diffundiert, um eine Umhüllung 25 um jeden dieser Kristalle herum zu bilden. Somit befindet sich ein pn-übergang j innerhalb jedes stabförmigen Kristalls 22a. Die Übergänge j sind manchmal kontinuierlich zwischen zwei benachbarten stabförmigen Kristallen gebildet.
Die Fig. 7D und 7D1 zeigen einen weiteren Verfahrensschritt, bei welchem eine andere Maske auf die oberen Oberflächen des Bereiches aufgebracht wird, der die stabförmigen Kristalle 22a enthält. Die Maske ermöglicht es, daß ein hoch gedopter oder dotierter Diffusionsbereich 26 des η-Typs an ausgewählten Bereichen des oberen Teils des Polykristallbereiches am Ende jedes der einzelnen stabförmigen Kristalle 22a gebildet wird.
Die Fig. 7E und 7E1 zeigen den Schritt der Aufbringung einer Metallschicht 27 auf eine freigelegte Oberfläche des hoch gedopten oder dotierten Diffusionsbereichs 26 des n-Typs als Quellenelektrode. Die anderen beiden Metallschichten 28 werden an freigelegte Enden der hoch gedopten oder dotierten Diffusionsbereiche 23 aufgebracht und miteinander verbunden, um die Torelektrode zu bilden, während eine weitere Metallschicht 29 auf die untere Oberfläche der Unterlage 20 aufgebracht wird und eine Abflußelektrode bildet. Damit wird der Feldeffekttransistor 30 des Übergangstyps fertiggestellt.
Bei dem Transistor 30, wie bei den vorher erörterten Ausführungsformen, bestimmt die auf die Torelektrode, in diesem Fall die Elektrode 28, angelegte Vorspannung die Tiefe
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der Sperrschichten jeden der stabförmigen Kristalle 22a und steuert somit den Querschnittsbereich jedes Leitttngskanals durch die entsprechenden Kristalle. Dadurch wird der Strora gestört, der zwischen der Quellenelektrode 27 und der Abflußelektrode 29 fließt.
Wenn sogar der Störstoff nicht gleichmäßig in den PoIykristallbereich 22 bei den in Pig.. 7G gezeigten Verfahrensschritt eindiffundiert ist, hat jede Korngrenze zwischen benachbarten stabförmigen Kristallen 22a die oben beschriebenen G-leichrichtereigenschaften. Dieses Phänomen erscheint insbesondere unter der Bedingung, daß der polykristallinische
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Bereich 22 Störstoffe von xreniger als 10 atom/cm" aufweist .
Der in Pig. 71 gezeigte !Feldeffekttransistor 30 des Übergangstyps eignet eich für einen Hochleistungstransistor und für einen Transistor, der eine hohe Stehspannung erfordert, da der Strom diircli eine große Anzahl von Leitungskanälen fließt. Darüber hinaus befindet sich das niedrig dotierte Halbleitermaterial des η-Typs im !Bereich 21 neben dem polykristallinischen Bereich 22. Die Halbleiteranordnung 30 kann als eine einzelne Vorrichtung oder als Teil einer integrierten Schaltung hergestellt werden. Sie kann auch gleichzeitig mit anderen Vorrichtungen, wie z.B. i;iit bipolaren 'Transistoren, gefertigt werden, da d.er polykristallinische Bereich 22 selektiv gebildet werden kann.
Pig; S zeigt eine v/eitere Aus führung s form eines erfindungsgeraäß konstruierten Feldeffekttransistors des Üb ergang ε typ s. Eine hoch gedopte oder dotierte Halbleiterunterlage 51 des η-Typs wird verwendet, während eine Einkristallschicht 32 und eine Mehrkristallschicht 33 gleichzeitig auf der Unterlage 31 unter Verwendung eines Dampfzuchtverfahrens gebildet werden. Bei einem derartigen Verfahren wird eine Ein-
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i\
kristallschicht 32 als Gitter sam Txormen der Mehrkristallschicht 33 in Seilen gebildet. Der gesamte üatnp f;sucht bereich ist mit den Bezugszeichen 3-i bezeichnet.
Demnächst wird ein Störstoff des p-Typs durch eine Maske hindurchdiffundiert, welche ein Fenster hat, das sich über den Einkristallbereich 32 hinaus erstreckt. Als Ergebnis wird, wenn der Diffusionsbereich 35 des p-Typs durch dieses Fenster gebildet wird, auch der Störstoff des p-Typs in die Mehrkristallschicht 33 eindiffundiert, um einen pn-übergang mit ihr zu machen. Daraufhin werden eine Torelektrode 36m, eine Quellenelektrode 37 und eine Abflußelektrode 38 auf den Bereich 35, die oberen Enden der stabförmigen Kristalle in der polykristallinischen Schicht 33 und die untere Oberfläche der Unterlage 31 entsprechend gebracht, um die Herstellung eines Transistors 39 nach der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
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Claims (11)

  1. Patentansprüche
    rl J Halbleiteranordnung, gekernt --i-iohnet durch eine Anzahl schlanker, stabförmiger Halbleiterkristalle (3, 22), die im wesentlichen parallel zueinander zusammengepackt sind und Korngrenzen (4, 25, 33) dazwischen haben, durch eine erste Elektrode (ti, 29, 38), die mit den besagten Kristallen verbunden ist, und durcii eine zweite Elektrode (t3, 28, 36), die mit den besagten Kcrngrensen vex'bunden ist.
  2. 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Kristalle dem einen Leitfähigkeitstyp angehören und jeweils eine diffundierte Umhüllung (6, 11) auf weisen, welche Störstoffe des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps an den Korngrenzen hat,
  3. 3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode mit den Umhüllungen der besagten Kristalle verbunden ist.
  4. 4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Halbleiterunterlage (13» 20, 31) an einem Ende der stabförmigen Kristalle, wobei die besagte erste Elektrode auf der besagten Unterlage gebildet ist.
  5. 5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode mit einem Ende der stabförmigen Kristalle verbunden ist, und ferner gekennzeichnet durch eine dritte Elektrode (t2, 27, 37), die mit dem anderen Ende der Kristalle verbunden ist, wobei die erste, die zweite bzw. die dritte Elektrode eine Abfluß-, Tor- bzw. Quellenelektrode darstellt·
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  6. 6. Halbleiteranordnung nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngrenzen eine Storstoffdiffusionsschicht (11, 25, 33) aufweisen und daß die zweite Elektrode mit dieser Schicht verbunden ist.
  7. 7. Halbleiteranordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Halbleiterunterlage (13, 20, 31) an einem Ende der stabförmigen Kristalle und durch eine Einkristallwandstruktur, die auf der besagten Unterlage mit den stabförmigen Kristallen gezüchtet ist, um G-ruppen der stabförmigen Kristalle zu trennen,
  8. 8. Halbleiteranordnung nach Anspruch 7, dadurch, gekennzeichnet, daß die Unterlage, die stabförmigen Kristalle und die Wandkonstruktion dem einen Leitfähigkeitstyp angehören und daß die Storstoffdiffusionsschicht dem entgegengesetzten Leitfählgkeitstyp angehört»
  9. 9· Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, die darin bestehen, daß durch Aufdampfung eine eng zusammengepackte Gruppe stabförmiger Halbleiterkristalle gezüchtet wird, die eine erste Elektrode an einem Ende derselben bilden, und daß eine zweite Elektrode entlang deren Länge gebildet und mit Korngrenzen der besagten Kristalle verbunden wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch den zusätzlichen Verfahrensschritt, der darin besteht, daß Halbleitermaterial in das entgegengesetzte Ende der stabförmigen Kristalle eindiffundiert wird, wobei diese Kristalle den einen Leitfähigkeitstyp und die Störstoffschicht dem entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp angehört.
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  11. 11. Verfahren nach Ansprach 9, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt, der darin besteht, daß die stabförmigen Kristalle aus Keimen auf einer Unterlage gezüchtet werden.
    Der Patentanwalt
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    Leerseite
DE19732335503 1972-07-13 1973-07-12 Halbleiteranordnung und verfahren zu ihrer herstellung Pending DE2335503A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP47070225A JPS5134268B2 (de) 1972-07-13 1972-07-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2335503A1 true DE2335503A1 (de) 1974-01-31

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