151228. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőmérsékleteloszlás ellenőrzésére, főleg félvezető kristályok előállításánál, valamint berendezés az eljárás foganatosítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1962. VII. 09. (TA—723) Közzététel napja: 1963. IX. 23. Megjelent: 1965. V. 01. 151228 Szabadalmi osztály: 42 i 3—20 Nemzetközi osztály: G 01 k Decimal osztályozás: Feltalálók: Ádám János tudományos imunikiatárs, dr. Gergely György tudományos osztályvezető, Hutter Ottó tudományos munkatárs, Magó Kálmán tudományos osztályvezető, Susánszky Miklós tudományos munkatárs, Budapest Tulajdonos: Távközlési Kutató Intézet, Budapest Eljárás hőmérsékleteloszlás ellenőrzésére, főleg félvezető kristályok előállításánál, valamint berendezés az eljárás foganatosítására Félvezető azílícíi-rn, germánium, valamint intermetallikus ötvözet egykristályok előállításánál két módszert szoktak alkalmazni: a lebegőzónás eljárást és a tégelyből való húzást. Mindkét eljárásnál döntő fontosságú az axiális és radiális hőmérséklet-eloszlás megfelelő beállítása a kristályosítás terében (a tégelyben, a mag környezetében, az olvadt zóna környezetében). A nem megfelelő hőmérséklet-eloszlás következtében bedermedés, ikerképződés, vagy egyéb hibák léphetnek fel. A megfelelő hőmérséklet-eloszlás különösen ;a kristály hibahelyek kialakulása szempontjából lényeges. A félvezető kristályok készítésénél automatikus hőfokszabályozó berendezéseket szoktak alkalmazni. Így pl. a tégelyes kristályhúzásnál szokásos eljárás: a tégelyhez thermoelem illeszkedik, mely a tégely valamely pontjának hőmérsékletét méri. A thermoelem megfelelő elektronikus berendezés közbeiktatásával szabályozza a fűtőteljesítményt. A lebegőzónás eljárásnál thermoelemekkel működő hőfokszabályozó berendezés nem alkalmazható, azonban itt is, akárcsak a tégelyes kristályhúzásnál, lehetséges a hőmérséklet szabályozása sugárzási pirométer (sugárzásra érzékeny detektor cella, vagy cellák kombinációja) alkalmazásával. Mind a hőelemes, mind a sugárzási pirométer megoldások közös hátránya, hogy csak a kristályosítási tér egy részének hőmérsékletét érzékelik. (Így pl. a tégely falának egy részén, vagy az olvadt zónán történhet a mérés.) Ezek az eljárások nem szolgáltatnak ada-5 tot a kristályosítás terének hőmérséklet-eloszlására vonatkozóan. A hőmérséklet-eloszlás ismerete nemcsak a hőenergiát átadó elem (a nagyfrekvenciás generátor kicsatoló tekercse, vagy a tégely kö-10 rüli fűtőtest) méretezéséhez és kialakításához szükséges, hanem a kristályosítás folyamata közben a fűtőteljesítmény szabályozásánál is lényeges. A félvezető egykristályok készítése mellett 15 számos egyéb esetben is nagyfontosságú a hőmérséklet-eloszlás ismerete a félvezető és egyéb technológiai folyamatokkal kapcsolatban. Így pl. epitaxiális félvezető rétegek előállításánál, továbbá félvezető eszközök készítésénél hasz-20 nálatos diffúziós és ötvöző kályháknál sth. Találmányunkban eljárást ismertetünk és berendezést írunk le a hőmérésklet-eloszlás meg -határozására. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a vizsgált tér meghatározott felü-25 létének képét a mérendő térben a hő hatására keletkezett elektromágneses hullámok spektrumára érzékeny képfelvevőcsővel érzékeljük és az így nyert jelsereget olyan önmagában ismert ipari televíziós láncba tápláljuk be, amely 30 önmagában szintén ismert vonalszelektorral 151228