159507. lajstromszámú szabadalom • Szigetelő réteget tartalmazó térvezérlésű tranzisztor, és eljárás annak előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1969. II. 14. (B A—2175) Német Demokratikus Köztársaság-beli elsőbbsége: 1968. II. 14. (WP 21 g/130 193) Közzététel napja: 1971. VI. 04. Megjelent: 1972. VII. 30. 159507 Nemzetközi osztályozás: H 01 1 11/14; H 01 1 7/00 Feltaláló: Dr. Teuschter Hans^Joachim oki. vegyész, Berlin, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: Kombinat VEB Elektronische Bauelemente, Teltow, Német Demokratikus Köztársaság Szigetelő réteget tartalmazó térvezérlésű tranzisztor, és eljárás annak előállítására A találmány tárgya szigetelő réteget tartalmazó térvezérlésű tranzisztor, amelynek végérintikezőkkel ellátott félvezető rétegét szigetelőréteg választja el egy érintkezőkkel ellátott fémrétegtől. A találmány tárgya továbbá az 5 említett tranzisztor előállítására szolgáló eljárás is. A szigetelt térvezérlésű tranzisztorok (-field effect transistor) — a továbbiakban FET jelö- 18 lést használjunk számukra — a záróréteges térvezérlésű tranzisztoroktól abban különböznek, hogy ezeknél a határréteggel párhuzamosan nem képződik ki záróreteg. Itt olyan töltési állapotok hatnak, amelyek egy kondenzátor 15 töltési állapotaihoz hasonlók. Ilyen tranzisztor felépítésénél egy p-dopolású Si-lapocskába két nagymértékben dopolt n-zóna van bediffundáltatva. Az Si-lapocskára sziííciumoxidréteg van felvive és erre a szigetelőrétegre fémréteg van 20 rápárologtatva. A fémrétegnek vezérlő elektród szerepe van (a továbbiakban G-pólusnak nevezzük). A félvezető csatorna végein két elektród van elhelyezve, mégpedig egy alapelektród (S-jpólus) és egy felfogó elektród (D-pólus). 25 Ha a G- és S-póluson pozitív potenciál jelenik meg, a félvezető csatornában a szigetelőréteg közelében a negatív töltéshordozók sűrűsödnek. Az áram nagyságát a ráhelyezett feszültség nagyságával lehet vezérelni. Az ilyen s0 FET-eket — az elektroncsövekhez hasonlóan — közel teljesítménymenitesen lehet feszültségpotenciállal vezérelni. Ennek előfeltétele, hogy a G-pólusnak nagy bemenő ellenállása van, ami 10" Ohm értékig terjedhet. A FET-ek aktív áramköri elemek, amelyek az elektroncsövek teljes értékű helyettesítésére használhatók. Az ismer,t FET-ek alapját nagytisztaságú egykristály szilícium és germánium nyersanyag képezi, vagy pedig vegyületek, mint például gallittmarzenid, kadmiumszulfid, indiumszulfid, stb. Ezeknek gyártása a költséges és bonyolult szokásos félvezető technológiával történik és nagy selejttel jár. A találmány alapját képező feladat abban áll, hogy térvezérlésű tranzisztort alakítsunk ki, amelynek polikristályos alapú félvezető csatornája van és amely definiált jellemzőkkel állítható elő, egyszerűsített eljárási technikával, rendelkezésre álló nagy tisztaságú anyagok felhasználásával. Ezt a feladatot a találmány szerinti térvezérlésű tranzisztornál azáltal oldjuik meg, hogy a félvezető réteget a periodikus rendszer IV. csoportjába tartozó elemek oxidjaival, vagy karbidjaival dopolt fényes grafitrétegből állítjuk elő. Tiszta hexagonális fényes grafitréteg, mint amilyent ellenállásoknak pirolitikus leválasztás útján való bevonásánál használnak, a köbös 159507