141908. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető anyag előállítására
2 141.908 ként az is lehetséges, hogy az említett oxidok egyikének használata helyett olyan vegyületet alkalmazzunk, mely hevítve a megfelelő oxiddá alakul át. A vasoxiddal keverendő vegyületek közül különösen megemlítendők, a Ti02 . a Zr0 2 és a Sn0 2 olyan mennyiségben, mely a végtermékben a két vegyértékű vas-ionok kívánt számának megfelelően van megválasztva, mely kétvegyértékü vas-ionok száma döntő az ellenállási tulajdonságok szempontjából. Levegőben való, 1200 C°-nál történő összezsugorítás esetén a Fe2 0 3 egy része a hozzáadott vegyülettel, pl. Ti02 -dal reagál, mimellett oxigént hasít le, amely esetben olyan terméket kapunk, mely Fe"-t, Fe'"-t és Ti""-t tartalmaz és amely úgy tekinthető, hogy a Fe2 0 3 és FeTi0 3 (ilmenit) vegyületek keverékkristályaiból van összetéve, melyek önmagukban nem vezetők. Azonos körülmények között tiszta Fe2 0 3 még nem hasít le oxigént és ezért szigetelő marad. Az alkalmazott eljárás pl. a következő lehet: 99 mol% Fe2 0 3 <>t és 1 mol% Ti0 2 -ot négy órán át alkohollal golyóamalomban őriünk. A megszárítás után kapott poralakú keveréket vízzel és kötőanyaggal képlékennyé tesszük és szalagsajtó segélyével 6,5 mm átmérőjű pálcákat alakítunk belőle. Ezt követőleg a pálcákat 40 mm-es darabokra daraboljuk szét és 2 órán át 1200 C°-on hevítjük. Végezetül érintkező sapkákat sajtolunk fel az ellenállás-rudakra. Az ellenállás értéke 20 C°-on 2100 ohm, 50 C°-on 870 ohm és 120 C°-on 212 ohm. A kapott termék titrálásánál kitűnt, hogy az 1 mol% Ti02 csekély mennyiségének hozzákeverése tényleg 1 mol% kétvegyértékü vasoxid keletkezésére vezetett. Ezzel kapcsolatban megfigyelhető továbbá, hogy a zsugorítóműveletet követő hűtés sebessége egyáltalában befolyásolja az ellenállási tulajdonságokat, amelyek legalábbis még nem változtak, ha az anyagot azzal a kemencével együtt hagytuk kihűlni, amelyben a zsugorítás történt, ennek folytán tehát aránylag nagyon kis sebességgel. Ez azt mutatja, hogy a kapott termékek levegőn egészen a zsugorítási hőfokig mindenféle hőfokon állékonyak, s ezért eddig a hőmérsékletig kockázat nélkül termelhetők. A kívánt fajlagos ellenállás és hőmérséklettényező pontosan beállíthatók a háromvegyértékü vas mellett járulékosan kétvegyértékü vas képződését előidéző vegyület mennyiségének megfelelő megválasztásával. Ha azonban nagy fajlagos ellenállást és nagyon negatív hőmérséklettényezőt kívánunk, ez gyakorlati nehézségekre vezethet, mert az ekkor használandó igen kicsiny mennyiségek egyszerű módon nem oszthatók el teljesen homogénen a vasoxidban. Erre való tekintettel, előnyös, hogy az ellenállási tulajdonságokat járulékosan olyan nemvezető oxidok hozzákeverése útján is befolyásoljuk, melyek A kiadásért felel a a F2 0 3 -dal együtt keverékkristályokat adnak, mint pl. a Cr2 0 3 . Ha a fentemlített példának megfelelő keverékben 15 mol% Fe2 0 3 -ot Gr 2 0 3 -dal helyettesítünk és a masszát hasonló módon dolgozzuk fel, azonos méretezés mellett az ellenállások ellenállásának értéke 20 Cp -nál 20.000 ohm, 50 C°-nál 6660 ohm, 120 C°-nál 1030 ohm lesz. Az ellenállási tulajdonságok beállítására való fentemlített módokkal kapcsolatban mindig olyan rendszabályokat alkalmaztunk, melyek azt biztosítják, hogy a végtermék egészében egyetlen fázisból álljon (keverékkristály). Az ellenállási tulajdonságok azonban a kiindulási keverékhez olyan szigetelő kerámiai anyag hozzáadása útján is változtathatók, melyek egy második fázis kiválására vezetnek. Ha pl. a fentebb említett, 99 mol% Fe„03 -ból és 1 mol%, TiOa -éból álló keverékhez 5 súly% bentonitot adunk és ezt a keveréket a fentebb isimertetetthez hasonló módon dolgozzuk fel, olyan eltenállástesteket kapunk, melyeknek ellenállásértéke 20 C°-nál. 60.000' ohm, 50 C°-nál 15.600 ohm és 120 C°-nál 1400 ohm. A találmány szerinti félvezetőanyagból való ellenállások pl. feszültséglökések kiküszöbölésére, fémhuzalellenállások hőmérsékleti tényezőjének kiegyenlítésére, valamint hőmérséklet mérésére használhatók. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás vasoxidalapú félvezetőanyag előállítására, melyre jellemző, hogy háromvegyértékü vas oxidjának és egy olyan más vegyértékű fémion oxidjának keverékét hevítjük, mely fémion oxidja a kétvegyértékü vas oxidjával együtt való hevítés révén a háromvegyértékü vas oxidjával homogén keverékkristályt alkotó vegyületet szolgáltat. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy Fe2 0 3 -ból és' a Ti0 2 , Zr02 vagy Sn0 2 közül legalábbis egy oxidból álló keveréket levegőn zsugorítunk. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a kiindulási keverékhez a Fe2 0 3 -dal keverékkristályt szolgáltató szigetelő oxidot adunk. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a kiindulási keverékhez olyan szigetelő kerámiai anyagot adunk, mely a zsugorítás után második fázisként elkülönül. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a kiindulási» keverékben az oxidoknak legalább egyikét olyan vegyület alakjában alkalmazzuk, amely hevítés folytán a megfelelő oxiddá alakul át. 6. Félvezetőtest, különösen villamos ellenállás, melyre jellemző, hogy egészen vagy részben az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárással kapott zsugorított masszából áll. ági Könyvkiadó igazgatója. Terv Nyomda. — 1791 — F. v.: Sumits István-
