DE1415661A1 - semiconductor - Google Patents

semiconductor

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DE1415661A1
DE1415661A1 DE19611415661 DE1415661A DE1415661A1 DE 1415661 A1 DE1415661 A1 DE 1415661A1 DE 19611415661 DE19611415661 DE 19611415661 DE 1415661 A DE1415661 A DE 1415661A DE 1415661 A1 DE1415661 A1 DE 1415661A1
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DE
Germany
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crystal
silicon carbide
electrical
boron
thermistor
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DE19611415661
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Lambertson Wingate Augustus
Caroll Paul Emmet
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Unifrax I LLC
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Carborundum Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/02Compacting by pressing devices only
    • B22C15/08Compacting by pressing devices only involving pneumatic or hydraulic mechanisms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/04Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/14Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
    • H01C1/1413Terminals or electrodes formed on resistive elements having negative temperature coefficient

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

The Carborundum Company 4»8.1961The Carborundum Company 4 »8.1961

niagara tfalls, i.Y./USAniagara tfalls, i.Y./USA

Halbleitersemiconductor

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Widerstandskörper, insbesondere auf Thermistoren, mit einem einzigen ICr is tall aus Siliziumkarbid.The invention relates to electrical resistance bodies, especially on thermistors, with a single ICr is tall made of silicon carbide.

Unter Thermistoren sollaäm nachfolgenden elektrische JiderStandskörper verstanden werden, die gegenüber Temperaturänderungen in einen weiten Temperaturbereich hochempfindlich sind, d.h. der elektrische Widerstand der iiörper ändert sich in empfindlicher ¥eise mit Änderungen der Temperatur. Thermistoren, deren Widerstandsfl-Lliigkeit sich bei Anwachsen der Temperatur verringert, haben einen sogenannten negativen ■Temperatur-Widerstands-Koeffizienten. Among thermistors should be the following electrical Jider stand bodies are understood to be the opposite Temperature changes in a wide temperature range are highly sensitive, i.e. the electrical resistance of the body changes more sensitively with changes the temperature. Thermistors, their resistance decreases as the temperature rises, have a so-called negative ■ temperature resistance coefficient.

Thermistoren werden weitgehend bei Vorrichtungen zur Temperaturmessung, und auch Temperaturkontrolle, benutzt, beispielsweise für den Ersatz von thermo-elektrischen Elementen, insbesondere für mittlere Temperaturen bis zu etwa 315 C. Hierbei haben die Thermistoren gegenüber thermo-elektrischen Elementen verschiedene Vorteile, weil sie hinsichtlich Temperaturänderungen empfindlicher sind als die letzteren. Weiterhin ergeben thermo-elektrische Elemente verhältnismässig schwache Anzeigen, die verstärkt werden müssen, um die Stromkreise zu betätigen. Thermistoren betätigen dagegen die Relais direkt, wodurch die Kosten der Steuergeräte gering gehalten werden. Thermistoren werden auch benutzt zum Ausgleich von Änderungen der Umgebungstemperatur, um die GenauigkeitThermistors are widely used in devices for temperature measurement, as well as temperature control, for example for the replacement of thermo-electric elements, especially for medium temperatures up to to about 315 C. Here, the thermistors have various advantages over thermo-electric elements, because they are more sensitive to temperature changes than the latter. Furthermore result thermo-electric Elements of relatively weak indications that need to be amplified in order to operate the circuits. Thermistors, on the other hand, actuate the relays directly, which keeps the costs of the control units low. Thermistors are also used to compensate for changes in ambient temperature for accuracy

8 09802/05018 09802/0501

des elektrischen Messgerätes über einen grossen bereich in Hake der Umgebungstemperatur beizubehalten. Weiterhin sind Thermistoren auch für zeitliche Verzögerungen anwendbar.of the electrical measuring device over a large area in hook to maintain the ambient temperature. Farther Thermistors can also be used for time delays.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Thermistoren, und zwar derart, dass die Thermistoren aus einem einzigen Kristall von reinem Siliziumkarbid, oder aus einem besonders ausgewählten Siliziumkarbid hergestellt sind, wobei im ganzen Körper ein Element der Gruppe III A und W VA des periodischen Systems vorhanden ist. Dabei sind die elektrischen Anschlussleitungen an isolierten Punkten des Kristalls angeschlossen, und zwar ausschliesslich durch Hochtemperaturverschmelzung.The invention aims to improve thermistors in such a way that the thermistors are made from a single crystal of pure silicon carbide, or from a specially selected silicon carbide, an element of group III A and W VA of the periodic table being present throughout the body . The electrical connection lines are connected to isolated points on the crystal, exclusively by high-temperature fusion.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert.The invention is explained with reference to the drawings.

Fig.l zeigt schaubildlich einen Thermistor gemäss der Erfindung,Fig.l shows diagrammatically a thermistor according to the Invention,

Fig» 2 zeigt in Draufsicht eine Vorrichtung mit einem Thermistor gemäss iug.l.Fig »2 shows a top view of a device with a Thermistor according to iug.l.

Erfindungsgemäss wird ein bestimmtes Siliziumkarbid in Form eines einzelnen Kristalls zwischen wenigstens zwei elektrischen Leitungen angeordnet und steht mit diesen •Leitungen in Kontakt. Die Teile werden dann beispielsweise durch Federspannung der elektrischen Leitungen in eine bestimmte gegenseitige Lage gebracht und danach so weit erhitzt, dass die elektrischen Leitungen mit den Kontakt punkten des Kristalls verschmelzen. Das Verschmelzen erfolgt zweckmässig in einer Schutzatmosphäre, wie beispielsweise Argon, Helium, Wasserstoff, oder in einem Vakuum, um ein Oxydieren der elektrischen Leitungen und des Siliziumkarbids zu verhindern»According to the invention, a certain silicon carbide is in Arranged in the form of a single crystal between at least two electrical lines and stands with them • Lines in contact. The parts are then, for example, spring tensioned on the electrical lines brought into a certain mutual position and then heated so far that the electrical lines with merge the contact points of the crystal. The merging expediently takes place in a protective atmosphere, such as argon, helium, hydrogen, or in a vacuum to prevent the electrical wiring and silicon carbide from oxidizing »

809802/0501809802/0501

14186611418661

Das YersclunelZBn kann auf zwei verschiedene- Arten erfolgen. Bei einer" Art "werden die elektrischen Leitungen durch ihren eigenen Widerstand erhitzt,- indem man einen elektrischen Strom durchleitet und sie so auf die Yerschmelzungstemperatur "bringt,, und zwar solange, "bis das 7erschmelzen und die.Yerbindung hergestellt sind. Es kann auch, der elektrische Strom durch eine der elektrischen Leitungen j. dann.durch den kristall, und dann zurück zur anderen elektrischen Leitung geführt werden. .The YersclunelZBn can be done in two different ways. With a "kind" the electrical lines heated by their own resistance - by one electric current passes through it and so on the melting temperature "brings" until the melting and the connection are established. It can also, the electrical current through one of the electrical lines j. then.through the crystal, and then back to the other electrical line. .

der zweiten Art wird die ganze Vorrichtung in einen g Ofen eingebracht, und auf Yers climelzungs temperatur gebracht.the second type is inserted the whole device into a furnace g, and brought to Yers climelzungs temperature.

G-e^äss den-Zeichnungen, besteht der Shenuistor aus einem einzigen Kristall IC aus Siliziumkarbid, üer zwischen zwei elektrischen Leitungen 11 liegt. Die -eile.werden in einer bestimmten gegenseitigen Lage zueinander gehalten und .auf eine, deaf' ο b.ena:o gegebenen Arten, auf Yersclucelzunvstemperatur erhitzt, un die elektrischen Leitungen, mit isolierten Punkten des '^-ristalls zu verbinden, iie aus V1Ig. 1 ersichtlich, wird dann ein Kügelcl:,en 12 aus keramischem Laterial oder Porzellan auf jeder Seite dvs Kristalls 10 angebracht, und zwar derart, dass dieses ,i-.ügelchen die elektrischen Leitungen um- { According to the drawings, the shenuistor consists of a single crystal IC made of silicon carbide, which is located between two electrical lines 11. The ropes are held in a certain mutual position to one another and are heated in a given way to the temperature of the temperature in order to connect the electrical lines with isolated points of the crystal V 1 Ig. 1 can be seen, then a Kügelcl: s 12 dvs of ceramic or porcelain Laterial on each side of crystal 10 mounted in such a manner that this, i-.ügelchen environmentally electric wires {

hüllt. Las Lü^elclieii liartet dann aus und hält die Teile in einer bestimmten gegenseitigen Lage und verstärkt die ganze Vorrichtung. .. . .wraps. Las Lü ^ elclieii then runs out and holds the parts in a certain mutual position and reinforces the whole device. ... .

•Jeraäss Fig. 2 ist der Kristall 10 aus oiliziurakarbid zwischen zv/ei isolierten elektrisclien. Leitungen 11 ein-• Jeraäss Fig. 2 is the crystal 10 made of oiliziurakarbid between zv / egg isolated electrics. Lines 11

lZen, die auf. jeder Seite, des Kristalls von lien 12 eines kerariischeii -Zements gehalten vierden. Die landen 13 der elektrisclien -"eitungen sind der Atmosphäre ausgesetzt, Die anderen Enden der elektrischen X-eitun^ün führen in einen ,zv.'eil ext igen porzellan- · isolator 14, c.er ein Jeil eines ." iitorsucliuri^s eräteslZen that on. each side, of the crystal of lien 12 of a kerariischeii cement held in place. The land 13 of the electricity lines are the Exposed to atmosphere, the other ends of the electrical X-eitun ^ ün lead into a, partly ext igen porcelain isolator 14, c.er a Jeil of a. "iitorsucliuri ^ s erätes

8 0 9 8 0 2/0501 ' ™Λ" ^^^ ~4 8 0 9 8 0 2/0501 '™ Λ "^^^ 4

sein kann, von dem der Thermistor selbst wieder ein Teil ist.of which the thermistor itself is a part.

IF1Ur die Erfindung kommen die folgenden fünf Ar.ten von Siliziumkarbid-Kristallen in i'rage :IF 1 For the invention, the following five types of silicon carbide crystals come into play:

l) Reines Siliziumkarbid, womit theoretisch reines Siliziumkarbid verstanden sein soll. Dieses Material ist sehr widerstandsfähig und hat eine sehr hohe ^empfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen. Der ,B-Wert ist 27600° K.l) Pure silicon carbide, which is theoretically pure Silicon carbide should be understood. This material is very resistant and has a very high ^ sensitivity to temperature changes. Of the , B value is 27600 ° K.

Der B-Wert ist die Messung der Widerstandsempfindlichkeit des Körpers gegenüber Temperaturänderungen in einem bestimmten Temperaturbereich, er wird errechnet aus der PormelThe B value is the measurement of resistance sensitivity of the body against temperature changes in a certain temperature range, it is calculated from the formula

2«, 303 10g E1 2 «, 303 10g E 1

B =B =

1I -4 1 I -4

wobei R1 der Widerstand in Ohm bei einer Temperatur T, ist, und R2 der "fiderstand in Ohm bei einer Temperatur Tp, wobei T-. und Tp Kelvin-Iemperaturgrade sind. . .where R 1 is the resistance in ohms at a temperature T 1, and R 2 is the resistance in ohms at a temperature Tp, where T and Tp are degrees of temperature in Kelvin.

2) Kompensiertes Siliziumkarbid. Hierunter wird verstanden ein Siliziumkarbid mit P- und ff-Unreinigkeiten in bestimmten Beträgen, und zwar in Spurenmengen von nur wenigen Teilen pro Million. Kompensiertes Siliziumkarbid hat eine Widerstandsfähigkeit von etwa 100 0hm=cm bis zu 10 0hm= cm bei Raumtemperatur, je nachdem wie das betreffende material kompensiert ist. Beispielsweise ist handelsübliches farbloses Siliziumkarbid ein kompensiertes iiaterial und hat einen B-Wert von etwa 2000° K. Farblose Kristalle erhält man durch Auswahl von handelsüblichem,grünen rohen Siliziumkarbid»2) Compensated silicon carbide. This is understood to mean a silicon carbide with P and ff impurities in certain amounts, in trace amounts of only a few parts per million. Compensated Silicon carbide has a resistance of about 100 ohm = cm up to 10 ohm = cm at room temperature, depending on how the material in question is compensated. For example, commercially available colorless silicon carbide is a compensated material and has a B value of about 2000 ° K. Colorless crystals are obtained by choosing commercially available green crystals raw silicon carbide »

809802/0501 "5~809802/0501 " 5 ~

3) Material der Iype P. Dieses Siliziumkarbid hat infolge positiver Ladungsträger eine elektrische leitfähig - , '' keit. Die positiven Ladungsträger ergeben sich aus der Abwesenheit von Elektronen (Löchern). Ein Halbleiter der P-Type enthält einen kleinen, aber sehr wirksamen Betrag einer dreiwertigen Unreinigkeit, wie beispielsweise Elemente der G-ruppe IIIA- des periodischen Systems. Dabei entsteht durch Bewegung der positiven elektrischen Ladungsträger eine Unreinigkeitshalbleitung. Hierzu gehören Bor, Aluminium und G-allium in Spurenmengen.3) Material of Iype P. This silicon carbide has a result positive charge carrier an electrically conductive -, '' speed. The positive charge carriers result from the absence of electrons (holes). A semiconductor the P-Type contains a small but very effective amount of trivalent impurity, such as elements of Group IIIA- of the periodic table. The movement of the positive electrical charge carriers creates an impurity semi-conductor. For this include boron, aluminum and g-allium in trace amounts.

Handelsübliches schwarzes.Siliziumkarbid enthält Kristalle der P-Art, die gewöhnlich bei Raumtemperatur einen elektrischen ¥iderstand von etwa 0,1 bis 1 0hm=cm haben, je nach der konzentration der unreinigkeit.Commercially available black silicon carbide contains P-type crystals that are usually found at room temperature have an electrical resistance of about 0.1 to 1 ohm = cm, depending on the concentration of the impurity.

Siliziumkarbidkristalle der P-Type mit einem Unreinigkeitsgrad, der .einen Widerstand von etwa IQ 0hm=cm ergibt, sind für '.thermistoren mit hoher Wattbelastung sehr brauchbar. Bei den Materialien der P-Type ergeben das Aluminium und das Bor B-Werte von etwa 2500 K.P-type silicon carbide crystals with an impurity level, the .a resistance of about IQ 0hm = cm results are for '.thermistors with high wattage very useful. With the materials of the P-Type the aluminum and boron B values of about 2500 K.

4)· Material der-M-Type. Dies.Material ist ein Siliziumkarbid, bei dem die Bewegung der negativen Ladungs-.träger elektrische Leitfähigkeit ergibt. Der .Widerstand ist kleine und zwar etwa zwischen 0,01 bis 0,1 0hiu=em. Die Empfindlichkeit gegen· Temperaturänderungen ist gering. Das handelsübliche grüne Siliziumkarbid enthält Kristalle der I-Type, und die Anwesenheit von Stickstoff in Spuren beeinflusst die Eigenschaften der Η-Type, so dass der iötnrlert etwa 1250° K ist.4) M-Type material. This material is a silicon carbide, in which the movement of the negative charge carriers results in electrical conductivity. The resistance is small, namely between about 0.01 to 0.1 0hiu = em. The sensitivity to temperature changes is low. The commercially available green silicon carbide contains I-type crystals, and the presence traces of nitrogen influence the properties of the Η-type, so that the iötnrlert is around 1250 ° K.

Auch Phosphor und Arsen in Spuren beeinflussen das ■ Material der B-Iype. Die benutzten Materialien der E-Iype enthalten also Stickstoff, Phosphor und Arsen, die Elemente der Gruppe VA. sind.Traces of phosphorus and arsenic also affect the ■ material of the B-type. The materials used by the E-types contain nitrogen, phosphorus and arsenic, the elements of group VA. are.

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I1Ur sehr niedrige Temperaturanzeige]!, etwa im Bereich der Temperatur von flüssigem Sauerstoff, ist Siliziumkarbid der B'-Type für Thermistoren brauchbar. In dem genannten Temperaturbereich ist der kleine Widerstand und die Empfindlichkeit bei niedrigen Temperaturen von Vorteil. Das Siliziumkarbid der P-Type und der N-Type haben von den fünf behandelten !materialien den geringsten Widerstand, und der Widerstand hängt ab von der Konzentration der Unreinigkeiten. Aber die gleichen Anteile an Unreinigkeiten beim Siliziumkarbid derI 1 Ur very low temperature display] !, roughly in the range of the temperature of liquid oxygen, silicon carbide of the B'-type can be used for thermistors. In the temperature range mentioned, the low resistance and the sensitivity at low temperatures are advantageous. The silicon carbide of the P-type and the N-type have the lowest resistance of the five materials treated, and the resistance depends on the concentration of the impurities. But the same proportions of impurities are found in silicon carbide

»als P-Type ergeben einen grösseren Widerstand/bei dem Siliziumkarbid der Η-Type.Ebenso ist die Temperatur-' empfindlichkeit hinsichtlich des \7ider stand es bei der P-Type grosser als bei der H-Type.»As a P-Type result in a greater resistance / with the Silicon carbide of the Η-type. sensitivity with regard to the \ 7ider stood at the P-type larger than the H-type.

5) Bor in fester Lösung mit Siliziumkarbid. Dieses Ma-■terial unterscheidet sich von dem Siliziumkarbid der P-Type. Das Bor enthaltende Siliziumkarbid der P-Type hat geringen Widerstand. Der Borgehalt beträgt unter 0,015έ. Aber Bor in fester lösung im Siliziumkarbid, bei einem Borgehalt über 15ε, ergibt einen höheren Widerstand wegen der Zerstörung des Siliziumkarbid-Gritter s.5) Boron in solid solution with silicon carbide. This material differs from P-type silicon carbide. The P-type silicon carbide containing boron has little resistance. The boron content is below 0.015έ. But boron in solid solution in silicon carbide, if the boron content is above 15ε, the result is a higher one Resistance due to the destruction of the silicon carbide grid s.

Die Kristalle von Siliziumkarbid mit Bor in fester Lösung sind anders als die gewöhnlichen Siliziumkarbidkristalle. Die Kristalle haben ein fischschuppenähnliches Aussehen, während die Siliziumkarbidkristalle hexagonale Kristallflächen haben. Bei der Röntgenuntersuchung von Siliziumkarbidkristallen mit Bor in • fester Lösung schichten sich die Breehungslinien» Daraus geht hervor, dass das Kristallgitter des normalen Siliziumkarbids zerstört ist, und dass sich die Zwischenräume zwischen den einzelnen Atomen geändert haben» :The crystals of silicon carbide with boron in solid Solution are different from the ordinary silicon carbide crystals. The crystals have a fishscale-like shape Appearance, while the silicon carbide crystals have hexagonal crystal faces. During the X-ray examination of silicon carbide crystals with boron in • solid solution, the lines of expansion are layered » This shows that the crystal lattice of normal silicon carbide is destroyed, and that the spaces between the individual atoms changed to have" :

-7-809 80 2/050 1-7 -809 80 2/050 1

Die Kristalle aus Siliziumkarbid mit Bor in fester .Lösung können auf zwei Arten gebildet werden. Einmal wird Siliziumkarbid in Anwesenheit von Bor rekristallisiert, oder es werden die kristalle direkt aus einer Mischung gebildet, die siliziumkarbidbildende Bestandteile hat, und zwar SiO2 und -Johleiistoff, sowie den gewünschten Anteil "von Bor. Thermistoren aus Siliziumkarbid mit Bor in fester Losung haben B-Werte im Bereich von 1200° K bis etwa 1800° K. ■The crystals of silicon carbide with boron in solid solution can be formed in two ways. Once silicon carbide is recrystallized in the presence of boron, or the crystals are formed directly from a mixture that has silicon carbide-forming constituents, namely SiO 2 and carbide, as well as the desired proportion of boron. Thermistors made of silicon carbide with boron in solid solution B values in the range from 1200 ° K to around 1800 ° K. ■

Thermistoren aus Siliziumkarbid mit Bor in fester Lösung haben den, Vorteil, dass die elektrischen Eigenschaften sich bei kleinen Änderungen des Borgehaltes nicht wesentlich ändern. ¥ird beispielsweise 1 bis lOfo Bor der Mischung zugesetzt, vor Bildung der Kristalle durch .Rekristallisation, dann differieren die sich ergebenden Kristalle bei Bäumtemperatur hinsichtlich ihres Widerstandes nur sehr wenig. Durch die Zufügung von Bor ergibt sich ein Bcrgehalt von etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent.Thermistors made of silicon carbide with boron in solid solution have the advantage that the electrical properties do not change significantly with small changes in the boron content. For example, 1 to lOfo borates Mixture added, prior to formation of the crystals by .recrystallization, then the resulting crystals differ in their resistance at tree temperature only very little. The addition of boron results in a Bcr content of about 1 to 3 percent by weight.

Beispiel IExample I.

Ein Paar elektrische Leitungen aus V/olfram mit ungefähr 0,125 mm Durchmesser wurden mit ihren Enden durch Punktvers chweis sung an die Enden von Hickelleitungen mit grösserem Durchmesser befestigt, und dazwischen wurde ein Kristall von kompensiertem Siliziumkarbid von etwa -A pair of tungsten electric wires with approx 0.125 mm in diameter were welded to the ends of Hickel cables with their ends by point welding larger diameter, and in between a crystal of compensated silicon carbide of about -

a2 2a2 2

0,7$^-.und einer Dicke von 0,25 ium angeordnet, wobei die grösseren Oberflächen des Kristalls die elektrischen Leitungen berührten.0.7 $ ^ -. And a thickness of 0.25 ium, the larger surfaces of the crystal touched the electrical lines.

Dann liess man einen Wechselstrom von 2,5 Amp. und 6-8 ToIt durch die Leitungen, bis'idiese ungefähr eine Temperatur von 1950° C hatten, und diese Temperatur wurde etwa 5 Sekunden beibehalten, um die Leitungen mit dem Kristall zu verschweissen. Dann liess man die Vorrichtung abkühlen, und an die elektrischen Leitungen, in der EäheThen one let an alternating current of 2.5 Amp. And 6-8 Toit through the pipes until this is about a temperature of 1950 ° C, and this temperature was maintained for about 5 seconds in order to connect the lines to the To weld crystal. Then the device was left to cool down, and to the electrical lines, in the vicinity

809802/050 ι809802/050 ι

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des Kris-tails, wurden Kügelchen eines keramischen Zements angebracht zwecks Verstärkung des Ganzen.of the crystal, were globules of a ceramic cement installed in order to strengthen the whole.

Der so hergestellte Thermistor hatte einen B-Wert von I8600 K."The thermistor produced in this way had a B value of 1860 0 K. "

Beispiel IIExample II

Bin Paar elektrische Leitungen aus Wolfram mit einem Durchmesser von etwa 0,125 mm wurden an ihren Enden durch Punktverschweissung mit den Enden von Ixekelleitungen mit grösserem Durchmesser verbunden, und es wurde ein * Kristall mit den gleichen Abmessungen wie in I aus Siliziumkarbid in fester Lösung mit Bor dazwischen angebracht, wobei die grösseren Oberflächen in .Berührung mit dem Kristall waren. Der Anteil des Bors betrug etwa drei Gewichtsprozent. Der Kristall wurde durch Jf'ederwirkung •der elektrischen Leitungen festgehalten.Am pair of tungsten electrical wires with one Diameters of about 0.125 mm were made at their ends by spot welding to the ends of Ixekel cables connected with a larger diameter, and it became a * Crystal with the same dimensions as in I. Silicon carbide in solid solution with boron in between, the larger surfaces in contact with the crystal were. The proportion of boron was about three percent by weight. The crystal was made by spring action • the electrical lines held.

Dann wurden die Leitungen mi-t Wechselstrom von 2,5 Amp. und 6 bis 8 Volt auf etwa 1950° G erhitzt, und diese Hitze wurde etwa 5 Sekunden lang beibehalten, um die Leitungen mit dem Kristall zu verschweissen. Dann wurde das Ganze abgekühlt, und es wurden in der Iahe des Kristalls an den κ Leitungen Kügelchen eines keramischen Zements angebracht, um die Festigkeit des Ganzen zu erhöhen. -Then the lines were connected to an alternating current of 2.5 Amp. and heated 6 to 8 volts to about 1950 ° G, and that heat was held for about 5 seconds to weld the leads to the crystal. Then the whole thing happened cooled, and there were near the crystal to the κ ducts attached spheres of ceramic cement to increase the strength of the whole. -

Der Thermistor hatte einen 3-Wert von 1500° K.The thermistor had a 3 value of 1500 ° K.

Der Betrag der Elemente der Gruppe IIIA - VA in den Siliziumkarbidkristallen kann erfxndungsgemäss bis zu des Gewichts des Kristalls betragen.The amount of elements of group IIIA - VA in the According to the invention, silicon carbide crystals can be up to the weight of the crystal.

Püf die Erfindung werden elektrische Leitungen ganz bestimmter Materialien verwendet. Am besten sind Leitungen According to the invention, electrical lines of very specific materials are used. Lines are best

—9— 809802/0501 -9- 809802/0501

aus im wesentlichen reinem Wolfram und aus reinem, Tantale Es können a "ber auch Wolf ram- Tantal-Legierungen verwendet werden, gegebenenfalls mit anderen Legierungsmetallen.
Hhenium, Molybdän und Iridium sind auch brauchbar, ebenso Bisen, Kobalt, Mickel, Ehodium und Platin. Werden jedoch die letztgenannten Metalle benutzt, dann muss in den
Zwischenraum etwas freies Silizium hinzugefügt werden,
weil sich sonat zwischen dem Metall und dem Kristall eine Graphitsehicht bildet, die die Bindung schwächt.
made from essentially pure tungsten and from pure tantalum. However, tungsten-tantalum alloys can also be used, optionally with other alloy metals.
Hhenium, molybdenum, and iridium are also useful, as are bise, cobalt, mickel, ehodium, and platinum. However, if the latter metals are used, then the
Some free silicon can be added in the space,
because sonat forms a graphite layer between the metal and the crystal, which weakens the bond.

Zwecks Bildung eines Thermistors können.;·· die elektrischen Λ For the purpose of forming a thermistor,.; ·· the electrical Λ

Leitungen an den gegenüberliegenden,-!lachen des Kristalls angebracht werden. Aber die Leitungen können auch an den gegenüberliegenden Kanten des Kristalls oder an isolierten Stellen auf einer Hache.des Kristalls angebracht werden. Bei der Zusammensetzung des Thermistors wird der Kristall vorzugsweise durch iTederwirkung der elektrischen Leitungen gehalten, so dass keine besondere Tragkonstruktion vorhanden ist, 'die ien Thermistor verunreinigen könnte.Lines are attached to the opposite, -! Pools of the crystal. But the lines can also be attached to the opposite edges of the crystal or to isolated locations on a surface of the crystal. In the composition of the thermistor, the crystal is preferably held by iTederwirkung of the electric wires, so that no special supporting structure is present, 'could contaminate the ien thermistor.

Pat entansprüchePatent claims

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80 9 80 2/0 5 0180 9 80 2/0 5 01

Claims (9)

1) Thermistor, dadurch, gekennzeichnet, dass er aus einem einzigen Kristall aus reinem Siliziumkarbid besteht, oder aus einem Siliziumkarbid, das mit einem Element, der Gruppe IIIA und VA modifiziert ist, und dass die' elektrischen leitungen nur durch Verschmelzung mit isolierten Punkten des Kristalls verbunden sind.1) Thermistor, characterized in that it consists of a single crystal consists of pure silicon carbide, or of a silicon carbide that is combined with an element of group IIIA and VA is modified, and that the ' electrical lines are only connected by fusing to isolated points of the crystal. 2) Thermistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen leitungen im wesentlichen aus reinem Wolfram bestehen.2) thermistor according to claim 1, characterized in that that the electrical lines consist essentially of pure tungsten. 3) Thermistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die .elektrischen leitungen aus einer Wolfram-Tantal-Legierung bestehen.3) thermistor according to claim 1, characterized in that the .electric lines made of a tungsten-tantalum alloy exist. 4) Thermistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:^ dass die elektrischen Leitungen aus im wesentlichen reinem Tantal bestehen.4) thermistor according to claim 1, characterized in: ^ that the electrical lines consist of essentially pure tantalum. 5) Thermistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kristall aus Siliziumkarbid mit Bor in fester Lösung besteht, wobei der Anteil an Bor etwa 1$ bis etwa 5$ des Gewichtes des Siliziumkarbids beträgt.5) thermistor according to claim 1, characterized in that the crystal made of silicon carbide with boron in solid Solution consists, wherein the proportion of boron is about 1 $ to about 5 $ of the weight of the silicon carbide. 6) Thermistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall aus· farblosem Siliziumkarbid besteht und 6) Thermistor according to claim 1, characterized in that the crystal consists of colorless silicon carbide and eine Grosse hat von. etwa .0,75 μ χ 0,25 mm Diokeyund dass mit isolierten Stellen des Kristalls elektrische '■ Leitungen aus Wolfram mit einem Durchmesser von etwa " 0,075 mm ausschliesslioh durch Verschmelzung verbunden. sind.has a size of. about .0,75 μ χ 0.25 mm Diokeyund that electrical with insulated parts of the crystal '■ lines of tungsten with a diameter of about "0.075 mm ausschliesslioh connected by fusion. are. 809802/0501809802/0501 - li -- li - 7) 'Thermistor nach. .Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Stellen des Kristalls auf dessen grösseren Flächen liegen.7) 'Thermistor after. .Claim. 6, characterized in that that the isolated areas of the crystal lie on its larger surfaces. 8) Thermistor nach -Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet,8) Thermistor according to claim 5> characterized, dass der Int eil an Bor etwa 3 Gewichtsprozent "beträgt,that the proportion of boron is about 3 percent by weight ", 2 und die- G-rösse des Kristalls etwa 0,75 mm χ 0,25 mm Dicke ist, und dass die "beiden elektrischen Leitungen aus Wolfram "bestehen, einen Durchmesser von 0,075 mm haben und ausschliesslich durch Verschmelzung mit2 and the G size of the crystal about 0.75 mm 0.25 mm Thickness is, and that the "two electrical wires made of tungsten ", have a diameter of 0.075 mm and exclusively by fusing with isolierten Stellen des Kristalls, verbunden sind. "isolated parts of the crystal. " 9) Thermistor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,' dass die isolierten Stellen an den gegenüberliegenden grösseren Flächen des Kristalls liegen.9) thermistor according to claim 8, characterized in that ' that the isolated points are on the opposite larger surfaces of the crystal. 809 802/0501809 802/0501
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