DE1155861B

DE1155861B - Needle transistor with a semiconductor body made of a germanium crystal and method for producing

Info

Publication number: DE1155861B
Application number: DEE13461A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Tamas Ban; Dipl-Ing Zalan Bodo; Dr Ivan Szep
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1957-01-02
Filing date: 1957-01-02
Publication date: 1963-10-17

Description

Nadeltransistor mit einem Halbleiterkörper aus einem Germaniumkristall und Verfahren zum Herstellen Die heute üblichen Germanium-Transistoren mit Nadelelektroden bestehen im Wesen aus einem Germaniumkristall, aus einer den Kristall tragenden metallischen Stromzuführung, dem sogenannten Basiskontakt, und aus mindestens zwei auf dem Kristall aufliegenden Kontaktnadeln, einer das ganze System in einer bestimmten Lage fixierenden Halterung und einem Gehäuse. Die eine der beiden Nadeln ist die sogenannte Emitternadel, die andere die sogenannte Kollektornadel. Nach den neuesten Theorien dieser Nadeltransistoren kommt die Transistorwirkung, die hauptsächlich in Leistungsverstärkung besteht, dadurch zustande, daß durch die Emitternadel Ladungsträger in den Germaniumkristall gelangen. Diese Ladungsträger, die im Germaniumkristall entsprechend seinem Typ (p- oder n-Typ) im Verhältnis zu den die Stromführung bewirkenden Ladungsträgern ursprünglich nur in Minderheit sind, beeinflussen, indem sie zur Kollektornadel wandern, in der Umgebung der Berührungsstelle des Kollektors mit dem Kristall die elektrischen Verhältnisse im Kristall derart, daß der Strom im Kollektorkreis zunimmt bzw. sich unter der steuernden Einwirkung des Emitterkreises ändert. So sind in einem Germaniumkristall des n-Typs die in Mehrheit vorhandenen Ladungsträger Elektronen, die in Minderheit vorhandenen Ladungsträger, die sogenannten Defektelektronen, die positiven Löcher. Das Eindringen bzw. Emittieren der Defektelektronen wird dadurch ermöglicht, daß z. B. an der Oberfläche eines Germaniumkristalls des n-Typs zufolge des Energiezustandes der Oberfläche eine an Mehrheitladungsträgern verarmte Schicht besteht, die das Eindringen der Defektelektronen von der Kontaktoberfläche, z. B. von der Nadelelektrode, in den Germaniumkristall unter der Einwirkung der auf die Emitternadel geschalteten positiven Spannung erleichtert. Die Emitterkontaktnadel positiver Vorspannung und die an Mehrheitsladungsträgern verarmte Oberflächenschicht des Germaniumkristalls sind also gleichwertig einer ideelen Schicht des p-Typs, also einer als Mehrheitsladungsträger Löcher enthaltenden Schicht, die auf der Oberfläche des Germaniumkristalls des n-Typs liegend angenommen werden kann. Es hat sich gezeigt, daß eine gute Transistorwirkung nur mit einer Kollektornadel erreicht werden kann, deren Material, mindestens in Spuren, Elemente enthält, welche eine dem Germaniumkristall entsprechende Leitfähigkeit verleihen, also z. B. im Falle eines Germaniumkristalls des n-Typs Elemente der Gruppe V des Periodischen Systems.Needle transistor with a semiconductor body made of a germanium crystal and method of manufacturing the germanium transistors with needle electrodes commonly used today essentially consist of a germanium crystal, one that carries the crystal metallic power supply, the so-called base contact, and at least two contact needles resting on the crystal, one the whole system in a particular one Location fixing bracket and a housing. One of the two needles is the so-called emitter needle, the other the so-called collector needle. According to the latest Theories of these needle transistors comes from the transistor effect, which is mainly consists in power amplification, due to the fact that charge carriers through the emitter needle get into the germanium crystal. These charge carriers that are in the germanium crystal according to its type (p- or n-type) in relation to those causing the current flow Originally only a minority of charge carriers are influenced by them The collector needle migrates with it in the vicinity of the contact point of the collector the crystal the electrical conditions in the crystal such that the current in the Collector circuit increases or under the controlling influence of the emitter circuit changes. Thus, in an n-type germanium crystal, those are present in majority Charge carriers Electrons, the so-called minority charge carriers Defects, the positive holes. The penetration or emission of the defect electrons is made possible in that, for. B. on the surface of a germanium crystal n-type one of the majority charge carriers due to the energy state of the surface there is a depleted layer that prevents the penetration of the defect electrons from the contact surface, z. B. from the needle electrode, in the germanium crystal under the action of positive voltage switched to the emitter needle. The emitter contact needle positive bias and the surface layer depleted of majority charge carriers of the germanium crystal are therefore equivalent to an ideal layer of the p-type, thus a layer containing holes as the majority charge carrier, which is on the surface of the n-type germanium crystal can be assumed to be lying. It has shown, that a good transistor effect can only be achieved with a collector needle, whose material contains, at least in traces, elements which are similar to the germanium crystal give appropriate conductivity, so z. B. in the case of a germanium crystal of the n-type elements of group V of the periodic table.

Bekanntlich spielt das sogenannte Formieren in der Technologie der Herstellung der Germanium-Transistoren mit Nadelelektroden eine wesentliche Rolle. Das Wesen dieses Formierens besteht darin, daß man der in Sperrichtung vorgespannten Kollektornadel einen Stromimpuls entsprechender Größe erteilt. Es zeigt sich, daß eine Transistorwirkung sich erst nach diesem Formierungsprozeß in einem ausreichenden Ausmaß einstellt. Es wird allgemein angenommen, daß die Wirkung dieses Formierungsprozesses darin besteht, daß in der unmittelbaren Umgebung der Kollektornadel im Germaniumkristall des n-Typs sich eine Schicht des p-Typs ausbildet. Es gelang, das Vorhandensein dieser Schicht unmittelbar nachzuweisen. Im Laufe dieses Formierungsvorganges können jedoch auch im Material der in der Regel aus Phosphorbronze bestehenden Nadel vorhandene Verunreinigungen, z. B. Phosphor, in den Kristall gelangen, welche in einem Germaniumkristall Stromleitung des n-Typs verursachen, obzwar diese Verunreinigungen keine nachweisbare Schicht des n-Typs erzeugen. Diese zum Teil nachweisbaren, zum Teil nicht nachweisbaren Schichten werden im Schrifttum zur Erklärung der von der Theorie abweichenden Eigenschaften des Germanium-Nadeltransistors herangezogen. So wird z. B. die den theoretischen Wert vielfach übersteigende Stromverstärkung auf diese Ursache zurückgeführt (Theorie der pnpn-Übergänge). Die KollektornadeIn für Transistoren werden im allgemeinen aus verschiedenen Legierungen hergestellt, und zwar mit Rücksicht auf die erwünschte hohe mechanische Festigkeit meistens aus verschiedenen Bronzearten. Es.ist bekannt, daß die eine Komponente der Bronze Phosphor, also ein Element der Gruppe V des Periodischen Systems, ist. Das Vorhandensein des Phosphors war zwar vorteilhaft, der Gehalt an Kupfer dieser Legierung war jedoch schädlich, da das Kupfer rascher diffundiert als Phosphor und so im Kristall sogenannte »Fallen« bildet, welche das Entstehen der p- bzw. n-Schichten verhindern. Außerdem ist es ein Nachteil, daß, falls die Menge der Legierungskomponenten der Gruppe V über einem bestimmten Maß liegt, die Bronzen brüchig werden, so daß aus solchen Bronzelegierungen Nadeln überhaupt nicht hergestellt werden können. Die Bronzenadeln sind aber auch aus elektrischen Rücksichten nicht vorteilhaft, da unter dem Einfluß des Formierens ihr Widerstand in der Sperrrichtung abnimmt.It is well known that so-called formation plays a role in the technology of Manufacture of germanium transistors with needle electrodes played an essential role. The essence of this formation consists in the fact that the biased in the reverse direction Collector needle issued a current pulse of the appropriate size. It shows, that a transistor effect only becomes sufficient after this formation process Extent adjusts. It is generally believed that the effect of this formation process is that in the immediate vicinity of the collector needle in the germanium crystal of the n-type, a p-type layer is formed. It managed the presence this layer can be detected immediately. In the course of this formation process you can however, it is also present in the material of the needle, which is usually made of phosphor bronze Impurities, e.g. B. phosphorus, get into the crystal, which in a germanium crystal N-type power conduction, although these contaminants are undetectable Create n-type layer. These are partly verifiable, partly not verifiable Layers are used in literature to explain properties that deviate from theory of the germanium needle transistor. So z. B. the theoretical The current amplification, which often exceeds the value, is attributed to this cause (theory the pnpn junctions). Become the collector needle for transistors generally made of various alloys, with consideration to the desired high mechanical strength mostly from different types of bronze. It is known that one component of bronze is phosphorus, an element of the Group V of the Periodic Table, is. The presence of phosphorus was true advantageous, but the copper content of this alloy was detrimental as the Copper diffuses faster than phosphorus and forms so-called "traps" in the crystal, which prevent the emergence of the p- or n-layers. It is also a disadvantage that if the amount of the group V alloy components is above a certain The bronzes become brittle, so that needles are made from such bronze alloys cannot be produced at all. The bronze needles are also made of electric ones Considerations not advantageous, since under the influence of forming their resistance decreases in the reverse direction.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bereits bekannt, den Nadeltransistor mit einem Halbleiterkörper aus einem Germaniumkristall, der den Halbleiterkörper eines Nadeltransistors bildet, mit einer flächenhaften Basiskontaktelektrode und mindestens je einer angedrückten Kollektor- und Emitternadelelektrode zu versehen. Weiter ist es bekannt, bei dem Transistor beim Formieren mindestens zwischen einer der Nadelelekroden und dem Halbleiterkörper zwei Schichten abwechselnden Leitungstyps zu bilden, von denen die eine unter dem Einfluß der Formierimpulse durch lokale Erwärmung und die andere aus einem dotierenden Überzug auf der Oberfläche der einen Nadelelektrode entstanden ist. Die Erfindung bezieht sich auf einen solchen Nadeltransistor.To avoid these disadvantages, the needle transistor is already known with a semiconductor body made of a germanium crystal, which forms the semiconductor body a needle transistor forms, with a flat base contact electrode and to provide at least one pressed collector and emitter needle electrode each. It is also known in the transistor when forming at least between one the needle electrodes and the semiconductor body have two layers of alternating conductivity type to form, of which one under the influence of the forming impulses by local Heating and the other from a doping coating on the surface of one Needle electrode has arisen. The invention relates to such a needle transistor.

Es hat sich nun gezeigt, daß es schwierig ist, den dotierenden Überzug gut haftend auf der Oberfläche der einen Nadelelektrode aufzubringen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem dotierenden Überzug und der Oberfläche der Nadelelektrode aus Tantal, Wolfram oder Molybdän eine indifferente, d. h. nicht dotierende Zwischenmetallschicht, z. B. aus Silber, zur besseren Haftung des dotierenden Überzuges angebracht wird.It has now been found that it is difficult to apply the doping coating to apply well adhering to the surface of a needle electrode. This task is achieved according to the invention in that between the doping coating and the surface of the needle electrode made of tantalum, tungsten or molybdenum has an indifferent, d. H. non-doping intermediate metal layer, e.g. B. made of silver, for better adhesion of the doping coating is applied.

Der Eingangswiderstand der Nadeltransistoren ist hierbei kleiner als bei bisher bekannten Nadeltransistoren und der Ausgangswiderstand größer als der übliche, wobei gleichzeitig der Stromverstärkungskoeffizient größer als bisher ist. Ferner kann der Nadeltransistor gemäß der Erfindung insbesondere auf dem Gebiet der Oszillatoren und der Schalttransistoren Verwendung finden. Die KontaktnadeIn besitzen eine größere mechanische Festigkeit als die bisherigen Nadelelektroden, beeinflussen gleichzeitig aber den Transistor selbst nicht nachteilig.The input resistance of the needle transistors is smaller than with previously known needle transistors and the output resistance greater than that usual, whereby at the same time the current gain coefficient is greater than before. Furthermore, the needle transistor according to the invention can be used particularly in the field the oscillators and the switching transistors are used. The contact have a greater mechanical strength than the previous needle electrodes, at the same time do not adversely affect the transistor itself.

Der Transistor gemäß der Erfindung ermöglicht die Verwendung niedrigerer Betriebsspannungen als bisher.The transistor according to the invention enables lower ones to be used Operating voltages than before.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe der Zeichnungen erläutert.The invention is based on exemplary embodiments with the aid of Drawings explained.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Transistors gemäß der Erfindung teilweise im Schnitt; Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform; Fig. 3, 4, 5 und 6 zeigen Diagramme mit verschiedenen Parametern.Fig. 1 shows an embodiment of the transistor according to the invention partly in section; Fig. 2 shows another embodiment; Figures 3, 4, 5 and 6 show diagrams with different parameters.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bedeutet 10 die Kollektorelektrode, 11 die Emitterelektrode, 12 einen Germaniumkristall des n-Typs und 13 den üblichen Basiskontakt. 14 bezeichnet eine Schicht, die zwischen der Kollektorelektrode 10 und dem Kristall 12 liegt und dem Germaniumkristall im vorliegenden Fall Eigenschaften des n-Typs erteilt. Diese Schicht greift zum Teil auf die Kollektorelektrode 10 über. Mit 15 ist eine Schicht bezeichnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Schicht des p-Typs ist und die sich im Kristall in der Umgebung der Spitze der Kollektornadel zufolge der als Formierung bekannten elektrischen Behandlung ausbildet. Mit 16 ist jene Oberflächenschicht des p-Typs bezeichnet, welche an der Oberfläche des Kristalls aus den oben bereits dargelegten Gründen von Anfang an vorhanden ist.In the embodiment according to FIG. 1, 10 denotes the collector electrode, 11 the emitter electrode, 12 an n-type germanium crystal and 13 the usual base contact. 14 denotes a layer which lies between the collector electrode 10 and the crystal 12 and gives the germanium crystal properties of the n-type in the present case. This layer partially overlaps the collector electrode 10. 15 denotes a layer which, in this exemplary embodiment, is a p-type layer and which is formed in the crystal in the vicinity of the tip of the collector needle as a result of the electrical treatment known as formation. 16 denotes that p-type surface layer which is present on the surface of the crystal from the beginning for the reasons already explained above.

Mit 17 ist eine Schicht bezeichnet, die unter der in der Umgebung der Kollektornadel zwischen der Nadel und dem Kristall liegenden Schicht 14 liegt, und mit 15 ist eine weitere Schicht des p-Typs bezeichnet. Die Schicht 17 liegt über der Schicht 15. Die Schicht 17 ist eine Schicht oder ein Streifen des n-Typs. Diese Schicht bzw. dieser Streifen entsteht ebenfalls im Laufe des Formierens.With a layer 17 is referred to, which is below the in the area the collector needle lies between the needle and the crystal layer 14, and denoted at 15 is another p-type layer. The layer 17 lies over layer 15. Layer 17 is an n-type layer or strip. This layer or this strip is also created in the course of forming.

Die Nadelelektroden bestehen aus Wolfram oder Molybdän. Die Schicht 14 besteht aus einem Element der Gruppe V des Periodischen Systems, z. B. Arsen. Die Schicht 14 kann nicht nur zwischen der Nadelspitze und dem Kristall liegen, sondern auch eine kleinere oder größere Fläche der Nadel überziehen, wie es als Beispiel in Fig. 1 dargestellt wurde. Dieses Element kann sich auch in die Oberfläche der Nadel einlegieren bzw. an der Nadel mit Hilfe einer zwischenliegenden indifferenten Metallschicht als Überzug vorhanden sein. Diese Zwischenschicht fördert bei der Ausbildung der Schicht auf dem Kristall das Lösen des Antimons im Germanium und erleichtert das Aufbringen des Überzuges auf die Nadel. Gleichzeitig kann es in der unmittelbaren Umgebung der Nadelspitze die Oberfläche des Kristalls bedecken und sich sogar in den Kristall einlegieren. Der Überzug an der Nadel, die Schicht zwischen der Nadel und dem Kristall und der Überzug in der Umgebung der Nadel und auf der Oberfläche des Kristalls, welche Schichten und Überzüge oben beschrieben worden sind, können eine zusammenhängende Schicht bilden.The needle electrodes are made of tungsten or molybdenum. The layer 14 consists of an element from group V of the periodic table, e.g. B. Arsenic. The layer 14 can not only lie between the needle tip and the crystal, but also cover a smaller or larger area of the needle, such as Example in Fig. 1 was shown. This element can also be in the surface alloy the needle or on the needle with the help of an intermediate indifferent Metal layer be present as a coating. This intermediate layer promotes the Formation of the layer on the crystal dissolving the antimony in the germanium and facilitates the application of the coating to the needle. At the same time it can be in the immediate vicinity of the needle tip cover the surface of the crystal and even alloy themselves into the crystal. The coating on the needle, the layer between the needle and the crystal and the coating in the vicinity of the needle and on the surface of the crystal, which layers and coatings are described above can form a continuous layer.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform. Bei dieser liegt jene Schicht, welche aus einem Element besteht oder ein Element enthält, welches dem Kristall die Eigenschaften des p- bzw. n-Typs verleiht, nicht nur zwischen der Kollektornadel und dem Kristall, sondern im Sinne der Erfindung auch zwischen der Emitternadel und dem Kristall. Diese Schicht kann nicht nur aus einem dieser Elemente bestehen bzw. diese Elemente enthalten, sondern kann auch aus einer Legierung bestehen, die aus diesem Element bzw. diesen Elementen und anderen Metallen hergestellt ist.Fig. 2 shows another embodiment. With this one lies the layer which consists of an element or contains an element which is the crystal gives the properties of the p- or n-type, not only between the collector needle and the crystal, but within the meaning of the invention also between the emitter needle and the crystal. This layer cannot consist of just one of these elements or contain these elements, but can also consist of an alloy that is made of this element or these elements and other metals.

In Fig. 2 ist die Kollektornadel mit 18, die Emitternadel mit 19, der Germaniumkristall des n-Typs mit 20 und die Basiselektrode mit 21 bezeichnet. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Schicht, welche zwischen der Spitze der Kollektornadel und dem Kristall liegt und im angenommenen Beispiel aus einem Element besteht, welches dem Kristall n-Eigenschaften verleiht. 23 bezeichnet die Schicht zwischen der Emitternadel und dem Kristall. Diese Schicht besteht aus einem Element, welches dem Kristall p-Eigenschaften verleiht. 24 bezeichnet jene Schicht des n-Typs, welche im Germaniumkristall im Laufe des Formierens entsteht. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Abschnitt bzw. einen Teil des Kristalls, welcher unter dem oben bezeichneten Teil des n-Typs liegt, den p-Typ aufweist und ebenfalls unter der Einwirkung des Formierens entsteht. Der Teil 25 des p-Typs entsteht ebenfalls unter der Einwirkung des Formierens und ist wesentlich wirksamer als die im Kristall auch ursprünglich vorhandene, auf deren Oberfläche liegende Schicht des p-Typs.In Fig. 2 the collector needle is 18, the emitter needle 19, the n-type germanium crystal is denoted by 20 and the base electrode is denoted by 21. The reference numeral 22 denotes a layer which is between the tip of the collector needle and the crystal and in the assumed example consists of an element which gives the crystal n properties. 23 denotes the layer between the emitter needle and the crystal. This layer consists of one element, which is the crystal confers p properties. 24 denotes that layer of the n-type, which arises in the germanium crystal in the course of forming. The reference number 26 denotes a portion of the crystal which is below the above designated part of the n-type, has the p-type and is also under the action of forming arises. The p-type part 25 is also formed under the action of forming and is much more effective than that in the crystal, also originally existing p-type layer lying on its surface.

Das Material, aus welchem die Elektroden hergestellt sind, ferner die Masse bzw. die Ausarbeitung der erfindungsgemäßen Schicht bzw. dieser Schichten kann die gleiche sein, wie an Hand der Fig. 1 beschrieben.The material from which the electrodes are made, furthermore the mass or the preparation of the layer or these layers according to the invention can be the same as described with reference to FIG.

Es ist natürlich nicht unbedingt notwendig, zwischen der Kollektorelektrode und dem Kristall eine Schicht gemäß der Erfindung herzustellen, und es genügt in gewissen Fällen, wenn diese Schicht gemäß der Erfindung nur zwischen der Emitterelektrode und dem Kristall ausgebildet ist.It is of course not absolutely necessary between the collector electrode and the crystal to produce a layer according to the invention, and it suffices in certain cases when this layer according to the invention is only between the emitter electrode and the crystal is formed.

Der Transistor gemäß der Erfindung kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Zwecks Ausbildung einer Schicht zwischen dem Kristall und der Nadelelektrode bzw. zwischen dem Kristall und den Nadelelektroden muß man zunächst die Nadeln mit einem oder mit mehreren Elementen oder mit Legierung dieser Elemente untereinander oder mit anderen Stoffen überziehen, welche die Fähigkeit besitzen, dem Germaniurnkristall Eigenschaften des p-Typs bzw. des n-Typs zu erteilen. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man die Nadel in ein Pulver, eine Schmelze oder eine Lösung eines oder mehrerer Elemente der Gruppe 111 oder V des Periodischen Systems eintaucht.The transistor according to the invention can be manufactured in various ways will. For the purpose of forming a layer between the crystal and the needle electrode or between the crystal and the needle electrodes one must first with the needles one or more elements or with alloying of these elements with one another or coated with other substances which have the ability to make the germanium crystal To grant properties of the p-type or the n-type. This can e.g. B. happen by that you can turn the needle into a powder, a melt or a solution of one or more Submerges Group III or V elements of the Periodic Table.

Unter der Einwirkung des Formierens, z. B. durch einen Stromstoß von 500 mA und 0,5 Sekunden Dauer, bilden sich in den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Übergangsschichten bzw. Übergangsstreifen.Under the action of forming, e.g. B. by a power surge of 500 mA and a duration of 0.5 seconds are formed in those shown in FIGS. 1 and 2 Transition layers or transition strips.

Fig. 3 zeigt die Ausgangscharakteristiken bisher bekannter Germanium-Nadeltransistoren. Im Diagramm sind die Kurven Kollektorspannung-Kollektorstrom in Abhängigkeit vom Emitterstrom dargestellt. Die mit gestrichelten Linien gezeichnete Kurve zeigt die Charakteristik vor dem Formieren für I, = 0. Die Fig.4 zeigt die Eingangscharakteristik bekannter Germanium-Nadeltransistoren. Die Kurven zeigen den Zusammenhang zwischen Emitterspannung und Emitterstrom als die Funktion des sich ändernden Kollektorstromes.Fig. 3 shows the output characteristics of previously known germanium needle transistors. The diagram shows the collector voltage-collector current curves as a function of the emitter current. The curve drawn with dashed lines shows the characteristic before forming for I, = 0. FIG. 4 shows the input characteristic of known germanium needle transistors. The curves show the relationship between emitter voltage and emitter current as a function of the changing collector current.

Die Fig. 5 zeigt die Ausgangscharakteristik für einen Germanium-Nadeltransistor gemäß der Erfindung für den Fall, in welchem die erfindungsgemäße Schicht zwischen der Kollektorelektrode und dem Kristall ausgebildet und der Transistor in der beschriebenen Weise formiert wurde. Die Figur zeigt den Zusammenhang zwischen Kollektorspannung und Kollektorstrom als Funktion des sich ändernden Emitterstromes. Die gestrichelte Kurve zeigt die Charakteristik vor dem Formieren für 1e = 0. 5 shows the output characteristic for a germanium needle transistor according to the invention for the case in which the layer according to the invention was formed between the collector electrode and the crystal and the transistor was formed in the manner described. The figure shows the relationship between collector voltage and collector current as a function of the changing emitter current. The dashed curve shows the characteristic before forming for 1e = 0.

Fig. 6 zeigt die Eingangscharakteristik eines Germanium-Nadeltransistors gemäß der Erfindung für den Fall, in welchem die erfindungsgemäße Schicht zwischen der Emitterelektrode und dem Kristall ausgebildet und der Transistor, wie oben beschrieben, formiert wurde. Die Kurven zeigen den Zusammenhang zwischen der Emitterspannung und dem Emitter-Strom als Funktion des sich ändernden Kollektor-Stromes.Fig. 6 shows the input characteristic of a germanium needle transistor according to the invention for the case in which the layer according to the invention between of the emitter electrode and the crystal and the transistor, as described above, was formed. The curves show the relationship between the emitter voltage and the emitter current as a function of the changing collector current.

Aus den Fig. 3 bis 6 ist ersichtlich, daß der Nadeltransistor gemäß der Erfindung für den Fall, daß die Umgebung der Kollektorelektrode im Sinne der Erfindung ausgebildet wurde (Fig. 5), einen Ausgangswiderstand von ungefähr 1.00 000 bis 250 000 Ohm gegenüber dem Ausgangswiderstand bekannter Nadeltransistoren von im allgemeinen 25 000 Ohm aufweist, wobei der Stromverstärkungsfaktor a größer als 3 ist gegenüber dem Stromverstärkungsfaktor bekannter Nadeltransistoren mit einem Wert von im allgemeinen a = 2,2 bis 2,5. Wurde die Umgebung der Emitterelektrode im Sinne der Erfindung ausgebildet (Fig. 6), so beträgt der Eingangswiderstand unter 60 bis 100 Ohm gegenüber dem Eingangswiderstand von 150 bis 300 Ohm bisher bekannter Nadeltransistoren.From Figs. 3 to 6 it can be seen that the needle transistor according to the invention for the case that the vicinity of the collector electrode was formed in accordance with the invention (Fig. 5), an output resistance of approximately 1.00,000 to 250,000 ohms compared to the output resistance known needle transistors of generally 25,000 ohms, the current amplification factor a being greater than 3 compared to the current amplification factor of known needle transistors with a value of generally a = 2.2 to 2.5. If the area around the emitter electrode was designed in accordance with the invention (FIG. 6), the input resistance is below 60 to 100 ohms compared to the input resistance of 150 to 300 ohms of previously known needle transistors.

Ferner ist ersichtlich, daß bei den bisher bekannten, insbesondere mit Nadeln aus Phosphorbronze arbeitenden Transistoren der Widerstand in der Sperrrichtung zufolge des Formierens abnahm, obzwar die Stromverstärkung zunahm, dagegen bei den Transistoren nach der Erfindung mit Wolframnadeln der Widerstand in der Sperrichtung sich im Laufe des Formierens praktisch kaum ändert bzw. eher etwas zunimmt. Die Stromverstärkung nimmt hingegen in viel größerem Maße zu als bei bekannten Transistoren mit Phosphorbronzenadeln.It can also be seen that in the previously known, in particular With transistors working with phosphor bronze needles, the resistance in the reverse direction as a result of the formation decreased, although the current gain increased, on the other hand in the Transistors according to the invention with tungsten needles the resistance in the reverse direction practically hardly changes in the course of formation or rather increases somewhat. the On the other hand, the current gain increases to a much greater extent than in the case of known transistors with phosphor bronze needles.

Falls sowohl die Umgebung der Kollektorelektrode als auch die Umgebung der Emitterelektrode im Sinne der Erfindung ausgebildet worden ist, so betrug die Leistungsverstärkung mindestens 25 Dezibel. Man kann jedoch auch wesentlich höhere Leistungsverstärkungen in der Größenordnung von 40 bis 45 Dezibel erreichen. Außerdem beträgt die Grenzfrequenz des Transistors gemäß der Erfindung in einer Verstärkerschaltung etwa 2 MHz und erreicht sogar höhere Werte gegenüber den üblichen Werten bisher bekannter Transistoren in der Größe von etwa i MHz.If both the environment of the collector electrode and the environment of the emitter electrode has been designed in accordance with the invention, the was Power amplification at least 25 decibels. However, you can also do much higher Achieve power gains on the order of 40 to 45 decibels. aside from that is the cutoff frequency of the transistor according to the invention in an amplifier circuit about 2 MHz and even reached higher values compared to the usual values up to now known transistors in the size of about i MHz.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Needle transistor with a semiconductor body a germanium crystal with a flat base contact electrode and at least each with a pressed collector and emitter needle electrode is provided and at that during forming at least between one of the needle electrodes and the semiconductor body two layers of alternately opposite conductivity type are formed, of which one layer under the influence of the forming impulses through local heating and the other layer of a doping coating on the surface of one needle electrode has arisen, characterized in that between the doping coating (14) and the surface of the needle electrode made of tantalum, tungsten or molybdenum (10) indifferent, d. H. non-doping intermediate metal layer, e.g. B. made of silver, for better adhesion of the doping coating is appropriate.

2. Needle transistor after Claim 1, characterized in that at least one of the needle electrodes is at least is coated at its tip with the indifferent intermediate metal layer.

3. Needle transistor according to Claim 2, characterized in that each of the needle electrodes, namely collector or collectors and emitters or emitters, with doping Coating is provided which has the opposite conductivity type to the semiconductor body to lend.

4. needle transistor according to claim 2 or 3, characterized in that the doping coatings with the interposition of the indifferent intermediate metal layer also on the surface parts of the germanium semiconductor crystal located near the tips extend and the doping coatings form a coherent whole.

5. A method of manufacturing a gennanium needle transistor according to any one of the claims 1 to 4, characterized in that the needle electrode or the needle electrodes after coating with an indifferent intermediate metal layer and then at least in the area of their tips with a doping coating of an element which can give the germanium semiconductor crystal properties of the p- or n-type, be formed on the prepared germanium crystal in such a way that in the semiconductor crystal in the vicinity of the tips of the emitter electrode or electrodes one above the other an n-type stripe and a p-type stripe, respectively, in the vicinity of the tips a p-type strip is formed each of the collector electrode or electrodes.

6. The method according to claim 5, characterized in that the needle electrodes through Immersion in a melt can be provided with the doping coating.

7. Procedure according to claim 5, characterized in that the doping coating is on the needle electrodes is generated by rubbing with the material of the coating. B. The method of claim 5, characterized in that the doping coating is applied to the needle electrodes is generated electrolytically. Publications considered: German Patent applications W 6649 VIII c / 21 g (published April 3, 1952), T 4658 VIII c / 21 g (announced on November 6, 1952); Swiss Patent No. 295 227; Belgian Patent No. 540 973; British Patent No. 747198.