DE875968C

DE875968C - Elektrisch unsymmetrisch leitendes System

Info

Publication number: DE875968C
Application number: DEL9982A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl-Ing Dobke; Werner Dr Phil Koch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-09-04
Filing date: 1951-09-04
Publication date: 1953-05-07

Description

Bei .der .Herstellung von Flächengleichrichtern, insbesondere mit Germanium oder ähnlichen Halbleitern, welche imstande sind, große Stromdichten zu transportieren, besteht die grundsätzliche Schwierigkeit, Elektroden anzubringen, welche unter dem Einfluß der sie durchfließenden hohen Ströme und der dabei unter Umständen auftreffenden hohen Temperatur nicht in chemische Wechselwirkung mit dem Halbleitermaterial treten. Eines der wenigen Materialien, mit dem sich dieses Ziel erreichen läßt, ist der Kohlenstoff. Leider lag dieser bisher in technisch brauchbarer Form nur als Graphit vor, welches stets eine poröse Struktur und geringe Dichte aufweist. Infolgedessen war es bisher nicht möglich, elektrisch und thermisch hoch beanspruchbare Schichten, welche sich gegenüber der Diffusion von Metallionen als undurchlässig erwiesen, aus derartigen Köhlenstoffmodifikationen für die fraglichen Halbleitersysteme zu verwenden. Dieses wird erst möglich, wenn man durch Verdampfen im Lichtbogen bei vermindertem Druck bzw. im Vakuum Kohlenstoffschichten erzeugt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein .elektrisch unsymmetrisch leitendes System, insbesondere Sperrschichtgleichrichter oder gesteuerte Halbleitersysteme mit einem Halbleiter aus einem Element der 4. Gruppe des Periodischen Systems, vorzugsweise Germanium oder Silicium, oder einer Verbindung dieser Elemente, das sich von den bisher bekannten dadurch unterscheidet, daß es eine oder mehrere sperrschichtfreie Elektroden enthält, die mindestens zum Teil aus einer durch Verdampfen bei vermindertem Druck aufgebrachten Kohlenstoffschicht bestehen. Selbstverständlich kann diese Kohlenstoffschicht ihrerseits mit Materialienbedeckt werden, die auf den eigentlichen Vorgang der Unsymmetrie der elektrischen Leitung ohne Einfluß sind, aber die technologische Verwendung solcher Systeme erleichtern, indem sie z. B. das Anlöten oder Anschrauben von Kontakten und Zuleitungen ermöglichen. Somit ist also unter Elektrode in diesem Fall lediglich der Kohlenstoff zu verstehen.
Die Dicke der Kohlenstoffschicht wird so gewählt, daß sie mindestens io-5 cm beträgt.
Bewährt hat sich ein Verfahren zum Herstellen solcher elektrisch unsymmetrisch leitender Systeme, bei dem die Kohlenstöffschicht auf den Halbleiter durch Verdampfen im Vakuum aufgebracht wird. Dies erfolgt vorteilhaft dadurch, daß man den Kohlenstoff mittels Lichtbogen zwischen Kohlenstoffelektroden im Vakuum verdampft und die zu bedampfenden Halbleiter zweckmäßig vor den Fußpunkten des Bogens anordnet. Dabei bildet sich eine Graphitschicht, die ein metalldichtes Gefüge besitzt. Es ist vorteilhaft, die Halbleiterschicht vor dem Aufbringen des Kohlenstoffes aufzuraühen.
Außerdem hat es sich als günstig herausgestellt, vor dem Aufbringen des Kohlenstoffes den Halbleiter mit einer metallischen Schicht, beispielsweise aus Molybdän, zu versehen, das gegenüber dem Kohlenstoff chemische Bindungskräfte besitzt. Diese Schicht soll eine Stärke von weniger als io-4 cm, vorzugsweise io-5 cm, aufweisen.
Die Figuren zeigen schematisch die Schichtenfolge für zwei Beispiele gemäß der Lehre der Erfindung. In Fig. i ist i eine gesandete Germaniumschicht, auf die eine Kohlenstoffschicht 2 von mindestens io-4 cm Stärke aufgedampft wird. In Fig. 2 ist das gesandete Silicium 3 mit einer Molybdänschicht 4 von io-5 cm Stärke bedampft, auf die die Kohlenstoffschicht 6 von 1o-4 cm aufgedampft ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisch unsymmetrisch leitendes System, insbesondere Sperrschichtgleichrichter oder gesteuertes Halbleitersystem, mit einem Halbleiter aus einem Element der 4.. Gruppe des Periodischen Systems, vorzugsweise Germanium oder Silicium, oder einer Verbindung der Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere sperrschichtfreie Elektroden enthält, die mindestens zum Teil aus einer durch Verdampfen bei vermindertem Druck aufgebrachten Kohlenstoffschicht bestehen.
2. System nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Kohlenstoffschicht mindestens io 5 cm beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung von elektrisch unsymmetrisch leitenden Systemen, insbesondere Sperrschichtgleichrichtern oder gesteuerten Halbleitersystemen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Halbleiter die Kohlenstoffschicht durch Verdampfen im Vakuum aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Kohlenstoffes mittels Lichtbogen zwischen den Köhlenstoffelektroden im Vakuum erfolgt, zweckmäßig derart, daß der zu bedampfende Halbleiter vor den Fußpunkten des Bogens angeordnet wird.
5. Verfahren zur Herstellung von elektrisch unsymmetrisch leitenden Systemen, insbesondere Sperrschichtgleichr;ichtern oder: gesteuerten Halbleitersystemen nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, däß die Halbleiterschicht vor Aufbringung des Kohlenstoffes: aufgerauht wird.
6. Verfahren zur Herstellung von elektrisch unsymmetrisch leitenden Systemen, insbesondere Sperrschichtgleichrichtern oder gesteuertenHalbleitersystemen nach Anspruch i öder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des Kohlenstoffes der Halbleiter mit einer metallischen Schicht aus einem Material versehen wird, das gegenüber dem Kohlenstoff chemische Bindungskräfte besitzt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht i0-4 cm oder weniger, vorzugsweise io-5 cm, beträgt.