160296. lajstromszámú szabadalom • Eljárás NPN ötvözött germánium tranzisztor előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÄLMÄNY Bejelentés napja: 1969. X. 20. (GI—150) Közzététel napja: 1971. X. 15. Megjelent: 1973. VI. 30. 160296 Nemzetközi osztályozás: H 01 1 7/48 Feltalálók: Dr. Giber János oki. vegyészmérnök, Somorjai Endre fizikus, Méhn Márton fizikus, Nényei Zsolt oki. vegyészmérnök, Budapest Tulajdonos: Egyesült Izzólámpa és Villamossági RT., Budapest Eljárás NPN ötvözött germániumtranzisztor előállítására A találmány, eljárás NPN ötvözött germánium tranzisztor előállítására, amelynek lényege, hogy a kollektor és emitter elektródát magas hőmérsékleten, 730 C° felett — előnyösen 770—790 C° között beötvözzük, ezután a germánium lapkának az emitter és a kollektor elektródon kívül eső részét kémiai maratással legfeljebb 10 mikron mélységig lemaratjuk, továbbá, hogy a báziselektródát 450—-600 C° közötti hőmérsékleten P típusú adalékanyagot tartalmazó forraszanyaggal felforrasztjuk. Lényege még a találmánynak, hogy a kollektor és az emitter elektróda antimont és ólmot, a báziselektróda felforrasztásához alkalmazott forraszfém pedig galliumot, vagy indiumot tartalmaz. Az ismert PNP tranzisztor előállítási technika nem alkalmazható az ötvözött NPN tranzisztorok gyártása esetén. A donor adalékok ugyanis — ismert fizikai tulajdonságaik miatt — csak megfelelően választott hordozófémmel együtt ötvözhetők. NPN tranzisztorok gyártása esetén hordozó anyagként ólom használata a legelőnyösebb. Az ólomnak hordozó komponensként történő felhasználása azonban több problémát vet fel. Az ólom alapú ötvöző fém ugyanis csak viszonylag magas hőfokon, többnyire 700 C° felett ötvözhető. Ilyen magas hőmérsékletein az elektródok IC 15 20 25 donor adaléka már annyira diffundál az öblítőgázba, hogy az öblítőgázból a lapkába diffundáló donor atomok nagymértékben szennyezik a lapkának az emitter és kollektor elektródon kívül eső részét is. A szennyezés pedig N típusú réteget hoz létre, hasonlóan az emitter és a kollektor átmenet típusához. A szennyezés eredményeként tekintélyes vastagságú és nagy felületi koncentrációjú diffúziós réteg alakul ki a germánium lapkának az emitter és a kollektor elektródon kívül eső részein is. Ez a szennyezés pedig, mint említettük N típusú lesz, aminek folytán a bázis kontaktus helyett egy parazita átmenet jön létre, amely ugyan többnyire erősen söntölt, mégis injekciós karakterű. A keletkezett parazita bázisátmenet lényegében használhatatlanná teszi a tranzisztort. A geometriai és a doppolási viszonyok ugyanis lehetővé teszik, hogy akár a kollektor átmenet, akár pedig az emitter átmenet és a hibás bázis kontaktus között tranzisztor-hatás alakulhasson ki. Ez már a tranzisztor kisfeszültségű visszáram értékeit is megnövelheti, ha a parazita átmenet nem, vagy alig söntölt. Mivel azonban e parazita átmenet többnyire erősen söntölt, hatása inkább a nagyobb áramok esetén szembeötlő. A kollektor bázis átmenet letörési feszültségét pl. viszonylag nagy áramerősséggel kell a tran-30 zisztor ellenőrzése során mérni. Ez a kollektor 160296