DE7238237U - Halbleiter-Diode zur Erzeugung von Mikrowellen - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, den 18. ΟΚΈ 1972

Berlin und München Wittelsbacherplatz 2

72/1184

Die

Halbleiter-Diode zur Erzeugung von Mikrowellen

Neuerung betrifft eine Halbleiter-Diode zur Er-

zeugung von Mikrowellen, die zur Abführung der in ihrer

i aktiven Zone entstehenden Wärme auf einer Bodenplatte

Iv angeordnet ist,, welche eine Wärmesenke darstellt.

Ii In Bauteilen wie den genannten Halbleiter-Dioden ist die

> : Wechselwirkungszone sehr klein und somit die Energiedichte

I.: extrem hoch. Da außerdem ein großer Anteil der zugeführten

I Energie in der aktiven Zone in Wärme umgesetzt wird,

I 10 bildet die Abführung dieser Verlustwärme ein entscheidendes

;; Problem für die Lebensdauer und den Wirkungsgrad derartiger

I Dioden.

I . Bisher wurde die Verlustwärme über eine Wärmesenke abge-

I 15 führt, die in unmittelbarer Nähe der aktiven Zone ange-

I ordnet war und aus gut wärmeleitenden Materialien wie

I Kupfer oder Diamant bestand. Diamant hat gegenüber Kupfer

K zwar den wichtigen Vorteil einer sechsfach besseren Wärme-

·, ableitung, ist aber erheblich aufwendiger zu verarbeiten.

I 20

fc ' Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, eine Halbleiter-

1 Diode zur Erzeugung von Mikrowellen anzugeben, bei der die

I Verlustwärme sehr einfach und wirksam abgeführt werden kann.

■ Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Neuerung vorge-

25 schlagen, im Bereich der aktiven Zone der Halbleiter-Diode eine Wärmesenke aus pyrolitischer Kohle anzuordnen.

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Bei einer neuerungsgemäßen Halbleiter-Diode wird die entstehende Verlustwärme sehr gut abgeleitet, denn die pvrolitische Kohle hat eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit, die in der Richtung höchstmöglicher Wärmeleitung etwa die Vierte von Diamant erreicht. Es empfiehlt sich daher, die pyrolitische Kohle so anzuordnen, daß die Richtung der höchsten Wärmeleitfähigkeit mit der Richtung des kürzesten von der aktiven Zone wegführenden Weges zusammenfällt. Die Herstellung einer neuerungsgemäß vorgeschlagenen Wärmesenke bereitet keinerlei Schwierigkeiten. So kann beispielsweise die endgültige Form der Wärmesenke einfach und ohne eine Nachbehandlung aus der Gasphase erzeugt werden. Insgesamt ist also bei einer Halbleiter-Diode der eingangs genannten Art mit sehr einfachen aufwandsparenden Mitteln eine große Lebensdauer bzw. ein hoher Wirkungsgrad erzielt.

Wegen der relativ hohen elektrischen Leitfähigkeit von pyrolitischer Kohle sollte zwischen diesem Material und dem Hochfrequenzraum der Halbleiter-Diode eine gut "leitende Schicht angeordnet sein. Als günstig hat sich erwiesen, der Kohle eine dünne Goldschicht aufzutragen.

An einem Ausführungsbeispiel soll die Neuerung nachstehend . anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert v/erden.

Das schematisch in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel ist eine Doppeltrift-Diode. Dabei sind mit 1 die · hochdotierte N⁺-Schicht, mit 2 die N-Schicht - sie bilden zusammen einen ersten Triftraum - sowie mit 3 die P-Schicht und mit k die wiederum hochdotierte P -Schicht - sie bilden zusammen den zweiter· Triftraum - bezeichnet. Den Stirnflächen dieser Trifträume sind in üblicher Weise mehrere dünne Lagen

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zur Herstellung des ohmschen Kontaktes aufgebracht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind es zwei ungefähr 0,035 /um dicke Chromlagen - in der Figur mit 5, 6 bezeichnet - sowie zwei ungefähr 0,1 /um dicke, mit 7, θ bezeichnete Platinlagen und in direktem Kontakt mit der P⁺-Schicht h eine 0,04 /um dicke, mit 9 bezeichnete Platin-Silizium-Schicht. Jeweils die äußersten, mit 10, 11 bezeichneten Lagen bestehen aus Gold und sind ungefähr 1 /um dick. Der Goldschicht 11 ist direkt die neuerungsgemäß vorgesehene Wärmesenke aus pyrolitischer Kohle, in der Figur mit 12 bezeichnet, aufgetragen. Diese Wärmesenke ist an der der Diode zugewandten Seite - in der Figur nicht dargestellt - zur Herabsetzung von Hochfrequenzveriusten vergoldet.

4 Schutzansprüche
1 Figur

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7281237-18.71

Claims (1)

1. Schutzanst>rUche

   Halbleiter-Diode zur Erzeugung von Mikrowellen, die zur Abführung der in ihrer aktiven Zone entstehenden Wärme auf einer Bodenplatte angeordnet ist, welche eine Wärmesenke darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte aus pyrolitischer Kohle besteht.

   Halbleiter-Diode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der höchsten Wärmeleitfähigkeit der pyrolitischen Kohle mit der Richtung des kürzesten von der aktiven Zone wegführenden Weges zusammenfällt.

   3. Halpleiter-Diode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der pyrolitischen Kohle und dem Hoohfrequenzraum der Halbleiter-Diode eine gut leitende Schicht angeordnet ist.

   4. Halbleiter-Diode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gut leitende Schicht aus Gold besteht.

   VPA 9/170/2017

   7211237-1·. η