DE1238104B - Germanium transistor, in particular mesa transistor, with a collector electrode made of an iron-cobalt-nickel alloy - Google Patents
Germanium transistor, in particular mesa transistor, with a collector electrode made of an iron-cobalt-nickel alloyInfo
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Description
AUSLEGESCHRIFT Deutsche Kl.: 21 g -11/02 EDITORIAL DEVELOPMENT German class: 21 g - 11/02
Nummer: 1238104Number: 1238104
Aktenzeichen: S 85733 VIII c/21 gFile number: S 85733 VIII c / 21 g
1238104 Anmeldetag: 19. Juni 19631238104 Filing date: June 19, 1963
Auslegetag: 6. April 1967Opened on: April 6, 1967
Die Erfindung bezieht sich auf einen Germanium-Transistor, insbesondere einen Germanium-Mesatransistor, bei dem die Kollektorelektrode aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung besteht, die etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Germanium aufweist.The invention relates to a germanium transistor, in particular a germanium mesa transistor, in which the collector electrode consists of an iron-cobalt-nickel alloy, which is about the has the same coefficient of thermal expansion as germanium.
Um beim Auflegieren von aus Germanium bestehenden Halbleiterbauelementen und dem nachfolgenden Abkühlen zu vermeiden, daß Sprünge im Germaniumkörper entstehen, die durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung des Germaniums und der Kollektorelektrode bedingt sind, werden Germanium-Transistoren auf eine Kollektorelektrode auflegiert, die z. B. aus Molybdän oder aus einer z. B. mit dem Handelsnamen Vakon bezeichneten Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung besteht.In order to alloy semiconductor components made of germanium and the subsequent To avoid that cracks arise in the germanium body caused by the different cooling Thermal expansion of the germanium and the collector electrode are caused by germanium transistors alloyed onto a collector electrode which, for. B. from molybdenum or from a z. B. with the trade name Vakon designated iron-cobalt-nickel alloy consists.
Die bei Transistoren für eine hohe Frequenzgrenze nötige kleine Kollektorkapazität und die Forderang einer ausreichenden Kollektorsperrspannung ergeben bei Hochfrequenztransistoren die Notwendigkeit, die sich an die Basiszone anschließende Kollektorschicht hochohmig gegenüber der Basiszone zu machen. Bei derartigen Transistoren mit einem hochohmigen Kollektorbahngebiet hat es sich gezeigt, daß die mit ihrer hochohmigen Kollektorzone auf eine mit einer Goldschicht versehene, aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung bestehende Kollektorelektrode legierten Systeme einen Störeffekt aufweisen, der als Thyristoreffekt bezeichnet wird. Es tritt dabei eine Rückinjektion von Minoritätsladungsträgern auf. Selbst eine geringfügige Rückinjektion von Minoritätsladungsträgern aus der Kollektorelektrode in das Bahngebiet führt jedoch bei hoher Lebensdauer der Minoritätsladungsträger, wenn die Diffusionslänge L etwa gleich der Dicke der Scheibe ist, sehr leicht zu einer Arbeitspunktinstabilität bzw. zum Durchhalten des Transistors. Dies ist besonders bei größeren Strömen, bei dem die normale Stromverstärkung χ in Basisschaltung sehr nahe dem Wert 1 zu liegen kommt, der Fall.The small collector capacitance required in transistors for a high frequency limit and the requirement of a sufficient collector reverse voltage result in the need for high-frequency transistors to make the collector layer adjoining the base zone with high resistance to the base zone. In transistors of this type with a high-resistance collector track area, it has been shown that the systems alloyed with their high-resistance collector zone on a collector electrode made of an iron-cobalt-nickel alloy and provided with a gold layer have an interfering effect which is referred to as the thyristor effect. In the process, minority charge carriers are injected back. Even a slight re-injection of minority charge carriers from the collector electrode into the track area leads, however, very easily to an operating point instability or to the persistence of the transistor with a long service life of the minority charge carriers when the diffusion length L is approximately equal to the thickness of the pane. This is particularly the case with larger currents, where the normal current gain χ in the basic circuit is very close to the value 1.
Um diesen störenden Thyristoreffekt zu vermeiden, hat man bisher verschiedene Wege eingeschlagen. So hat man z. B. die Kollektorzone eines Transistors so ausgestaltet, daß sich unmittelbar an die Basiszone eine sehr hochohmige Zone anschließt, unmittelbar am Kollektorkontakt, also an die Kollektorelektrode anschließend, jedoch eine hochdotierte, also niederohmige Zone vorhanden ist, die z. B. bei einer p-leitenden Kollektorzone durch Einlegieren von Aluminium gewonnen wird. Weiter hat man auch versucht, den Effekt dadurch zu vermeiden, daß man in dem an die Kollektorelektrode angrenzenden Teil der Kol-Germanium-Transistor, insbesondere Mesatransistor, mit einer Kollektorelektrode aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-LegierungIn order to avoid this disruptive thyristor effect, various approaches have been taken up to now. So one has z. B. configured the collector zone of a transistor so that it is directly connected to the base zone a very high-resistance zone connects directly to the collector contact, i.e. to the collector electrode subsequently, however, a highly doped, so low-resistance zone is present, which z. B. with a p-type Collector zone is obtained by alloying aluminum. Another attempt was also made to avoid the effect by the fact that in the part of the col-germanium transistor adjoining the collector electrode, in particular mesa transistor, with a collector electrode made of an iron-cobalt-nickel alloy
Anmelder:Applicant:
Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, Munich 2, Wittelsbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Phys. Ruprecht von Siemens, Unterhaching; Dr. Hans Rebstock, OttobrunnDipl.-Phys. Ruprecht von Siemens, Unterhaching; Dr. Hans Rebstock, Ottobrunn
lektorzone Rekombinationszentren bildende Stoffe, wie z. B. Kupfer, eingebaut hat. Als Kollektorelektrode wurde also z. B. ein vor der Vergoldung verkupierter Körper verwendet. Die Rückinjektion von Minoritätsladungsträgern wurde bisher auch dadurch vermieden, daß man zwischen Germaniumkristall und vergoldeter Kollektorelektrode im Fall eines pnp-Transistors ein etwa 30 μ starkes Indiumscheibchen — bzw. In-Ga-Scheibchen — anbrachte. Diese Methode ist aber für den Fertigungsablauf nicht nur aufwendig und kompliziert, sondern wegen der äußerst kleinen geometrischen Abmessungen der einzelnen Bauteile auch zu unsicher.lektorzone Recombination centers forming substances such. B. copper has been installed. As a collector electrode was z. B. used a body cropped before gilding. The back injection of Minority charge carriers has hitherto also been avoided by placing a germanium crystal between and gold-plated collector electrode in the case of a pnp transistor an approximately 30 μ thick indium disc - or In-Ga discs - attached. However, this method is not only for the production process expensive and complicated, but because of the extremely small geometric dimensions of each Components too unsafe.
Zum Vermeiden des Thyristoreffekts ist weiterhin ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem als Kollektorblech eine Eisen-Nickel-Legierung Verwendung findet und dieses Blech mit einer Aluminium- oder Aluminium-Germanium-Schicht plattiert ist und das plattierte Kollektorblech auf eine Temperatur kurz oberhalb der elektischen Temperatur von Germanium—Aluminium erhitzt wird, dann das Kollektorblech bei Erreichen dieser Temperatur einer starken Kühlung ausgesetzt und gleichzeitig mit Beginn der Kühlung die Transistoranordnung mit ihrem Kollektorkörper auf die plattierte Oberfläche des Kollektorbleches aufgesetzt wird.To avoid the thyristor effect, a method has also become known in which as a collector plate an iron-nickel alloy is used and this sheet metal with an aluminum or Aluminum-germanium layer is plated and the plated collector sheet to a temperature short above the electrical temperature of germanium-aluminum is heated, then the collector plate when this temperature is reached, exposed to strong cooling and at the same time with the beginning of the Cools the transistor arrangement with its collector body on the plated surface of the collector plate is put on.
Demgegenüber wird gemäß der Erfindung ein Germanium-Transistor so ausgebildet, daß die Kollektorzone hochohmiger als die Basiszone ist und daß die Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung der Kollektorelektrode so wenig Chrom und Mangan enthält, daß keine störende Rückinjektion von Minoritätsladungsträgern aus der Kollektorelektrode in die Kollektorzone erfolgt. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung einer derartigen Unterlage der ThyristorefIekt zuverlässig vermieden werden kann.In contrast, according to the invention, a germanium transistor is designed so that the collector zone higher resistance than the base zone and that the iron-cobalt-nickel alloy of the collector electrode contains so little chromium and manganese that no disruptive back injection of minority charge carriers from the collector electrode into the collector zone. It has been shown that when using Such a base the thyristor effect can be reliably avoided.
709 548/284709 548/284
Claims (6)
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| DES85733A DE1238104B (en) | 1963-06-19 | 1963-06-19 | Germanium transistor, in particular mesa transistor, with a collector electrode made of an iron-cobalt-nickel alloy |
| CH313864A CH419353A (en) | 1963-06-19 | 1964-03-11 | Germanium transistor, in particular mesa transistor |
| NL6405832A NL6405832A (en) | 1963-06-19 | 1964-05-25 | |
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| GB2501864A GB1029116A (en) | 1963-06-19 | 1964-06-17 | Improvements in or relating to germanium transistors |
Applications Claiming Priority (1)
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| DES85733A DE1238104B (en) | 1963-06-19 | 1963-06-19 | Germanium transistor, in particular mesa transistor, with a collector electrode made of an iron-cobalt-nickel alloy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1238104B true DE1238104B (en) | 1967-04-06 |
Family
ID=7512537
Family Applications (1)
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| FR1257026A (en) * | 1960-01-07 | 1961-03-31 | Transistrons Soc Ind Franc De | Advanced structure of transistors |
| US3025439A (en) * | 1960-09-22 | 1962-03-13 | Texas Instruments Inc | Mounting for silicon semiconductor device |
| DE1131811B (en) * | 1961-05-17 | 1962-06-20 | Intermetall | Method for non-blocking contacting of the collector of germanium transistors |
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1963
- 1963-06-19 DE DES85733A patent/DE1238104B/en active Pending
-
1964
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- 1964-06-17 GB GB2501864A patent/GB1029116A/en not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1257026A (en) * | 1960-01-07 | 1961-03-31 | Transistrons Soc Ind Franc De | Advanced structure of transistors |
| US3025439A (en) * | 1960-09-22 | 1962-03-13 | Texas Instruments Inc | Mounting for silicon semiconductor device |
| DE1131811B (en) * | 1961-05-17 | 1962-06-20 | Intermetall | Method for non-blocking contacting of the collector of germanium transistors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR1398661A (en) | 1965-05-07 |
| CH419353A (en) | 1966-08-31 |
| NL6405832A (en) | 1964-12-21 |
| GB1029116A (en) | 1966-05-11 |
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