DE969388C

DE969388C - Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kontakten an Germanium-Halbleiterkristallen fuer Gleichrichter und aehnliche Halbleitervorrichtungen

Info

Publication number: DE969388C
Application number: DEI8732A
Authority: DE
Inventors: Simon E Mayer
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1953-06-04
Filing date: 1954-06-02
Publication date: 1958-05-29
Also published as: BE529342A; NL188026B; GB753131A; US2914449A; NL87938C

Description

AUSGEGEBEN AM 29. MAI 1958

18732 VIIIc/ 21g

Simon E. Mayer, London ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kontakten an Germanium-Halbleiterkristallen für Gleichrichter und ähnliche Halbleitervorrichtungen.
Es hat sich herausgestellt, daß es schwierig ist, Kontakte niedrigen Widerstandes und insbesondere nicht gleichrichtende Kontakte an Germanium durch Löten oder ähnliche Maßnahmen anzubringen, da der stets vorhandene Germaniumoxydfilm

ίο bei normalen Löttemperaturen nicht reduziert wird und sich auch nicht gut in den meisten Flußmitteln löst. Es sind Verfahren bekannt, um Kontakte an Germanium anzulöten; unter Verwendung von Flußmitteln, wie Zinkchlorid, Ammoniumchlorid usw.

Diese Methoden, erlauben j edoch keine gleichmäßige Verzinnung der Germaniumoberfläiche in zuverlässiger Weise.

Es wurden bereits Verfahren angegeben, bei denen eine Kupferschicht auf die Germaniumoberfläche voT dem (Löten unter Verwendung eines Kupferpyrophosphatbades aufgebracht wird, jedoch wurde bei der Untersuchung solcher Gleichrichter gefunden, daß diese Kontakte einen. Durchgangswiderstand von mehreren Ohm/cm² verursachen, und zwar unter den günstigsten Bedingungen, die meist nicht eingehalten werden können.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß auf der Oberfläche des Germanium-Halbleiterkristalles in an sich bekannter Weise durch Elektroplattierung aus einem Bad eine

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Legierung von 65 % Zinn und 35 %> Nickel in Form des metastabilen Nickelstannides niedergeschlagen wird, daß durch eine Wärmebehandlung bei Temperaturen von etwa 250 bis 300⁰ C aus dem Nickelstannid das Zinn auf der Oberfläche des Germanium-Halbleiterkristalles erzeugt wird, daß die Oberfläche des Niederschlages dann mit Weichlot überzogen wird und daß mit dem Weichlot die Abnahme- -elektrode angelötet wird. Das Erhitzen setzt das Zinn in aktiver Form auf der ganzen Oberfläche frei, so daß überall eine Legierungsbildung stattfinden kann und dadurch der resultierende Kontakt einen Widerstand von einem Bruchteil eines Ohms/cm² aufweist. Zur Herstellung der Nickelstannidschicht wird vorzugsweise ein Fluoridbad verwendet, jedoch können auch andere bekannte Bäder, wie z. B. Chloridbäder, ebenfalls Verwendung finden.
Wenn der Überzug auf eine geätzte Oberfläche

ao aufgebracht wird, so ist keine meßbare Trägerinjektion, vorhanden. Wenn jedoch aufgerauhte Oberflächen bei Germanium hohen Widerstandes verwendet werden, so wird man eine beträchtliche Trägerinjektion erhalten, so daß solche Kontakte besonders geeignet sind für die Kontaktierung an Gleichrichtern und ähnlichen Vorrichtungen, bei denen ein niedriger Flußwiderstand von der Trägerinjektion und Trägerspedc'herung abhängig ist. Zur Herstellung einer Abnahmeelektrode an der mit dem Überzug versehenen Oberfläche wird der Nickel-Zinn-Legierungsüberzug vorzugsweise nach irgendeinem der bekannten Lötverfahren verzinnt.

Das Verzinnen kann auch mit dem Erhitzungsprozeß kombiniert werden, durch den das Zinn in der Legierung freigesetzt wird, wenn eine Temperatur im Bereich von 250 bra300° C verwendet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kontakten an Germanium-Halbleiterkristallen für Gleichrichter und ähnliche Halbleitervorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Germanium-Halbleiterkristalles in an sich bekannter Weise durch Elektroplattierung aus einem Bad eine Legierung von 65 % Zinn und 35% Nickel in Form des metastabilen Nickelstannides niedergeschlagen wird, daß durch eine Wärmebehandlung bei Temperaturen von etwa 250 bis 300⁰ C aus dem Nickelstannid das Zinn auf der Oberfläche des Germanium-Halbleiterkristalles erzeugt wird, daß die Oberfläche des Niederschlages dann mit Weichlot überzogen wird und daß mit dem Weichlot eine Abnahmeelektrode angelötet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickelstannid aus einem Fluoridbad niedergeschlagen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
S. C. Britton : »The corrosion resistance of tin

and alloys«, Tin Research Institute Greenford, 1952,

S. 75 bis 77;

K. Rose : »Materials and Methods«, Bd. 34,

1951, Heft 6, S. 70 bis 72.