148135. lajstromszámú szabadalom • Félvezető, rekesztőréteges rendszer, kiváltképpen tranzisztor vagy kristálydióda, vákuummal szemben tömítő burkolattal, valamint eljárás ennek előállítására
2 148.135 kötőszerekkel érhetünk el. Azonban ezeken a határokon kívül is még igen jó eredményeket érhetünk el. Kötőszerként igen alkalmasak a sziliko-szerves polymérek, melyek közül egyesek . „szilikon- vákuum-zsír" és „szilikon-olaj" néven ismeretesek és a kereskedelmi forgalomban a „Daw Corning DC 7" és „Daw Corning 702" védjegyek alatt kaphatók. A találmány szerinti reeksztoreteg.es rendszereknek még ' más kiviteli alakjai is vannak, pl, azok, melyeknél az arzénmennyiség, a tulajdonképpeni rekesztőréteges rendszertől azbesztből vagy kvarcgyapjúból álló, likacsos fal révén elkülönítve, a burkolaton belül helyezkedik el, amikor is a rekesztőréteges rendszer körüli tér a rekesztőréteges rendszerrel szemben nem-reaktív anyaggal, pl. homokkal lehet töltve, vagy pedig pl. az, amelynél a tulajdonképpeni rekesztőréteges rendszert előbb lakkréteggel vesszük körül és azután az előbb említett módok egyike szerint arzénnel együtt vákuummal szemben tömítő burkolatba helyezzük. A találmány további megnyilvánulása szerint, amely vákuummal szemben tömítő burkolattal ellátott félvezető, rekesztőréteges rendszer, különösen tranzisztor vagy kristálydióda előállítására való eljárásra vonatkozik, a burkolat és a tulajdonképpeni rekesztőréteges rendszer közötti térben arzént, különösen szabad alakban levő arzént helyezünk el. Ez eljárás egyik igen alkalmasnak bizonyult kiviteli módja szerint a burkolat és a tulajdonképpeni rekesztőréteges rendszer közötti térnek legalább egy részét, arzént finoman elosztott állapotban tartalmazó kötőszerrel, pl. „szilikon-vákuumzsírral" töltjük. A stabilizáló eljárás gyorsítására ezután a rekesztőréteges rendszert, vákuummal szemben tömítő elzárását követően, egy ideig magas hőmérsékletre, különösen 80 C° és a rekesztőréteges rendszer egy vagy több elektródájának olvadási hőmérséklete közötti hőmérsékletre, pl. 100 óráig 80 C° hőmérsékletre hevítjük. Egy vagy több elektróda olvadási hőmérsékleténél magasabb hőmérsékletre való hevítés is lehetséges, különösen akkor, amikor a rekesztőréteges rendszert előzőleg lakkréteggel vettük körül. A burkolatnak gázzal való töltésére az erre szokásos gázokat alkalmazhatjuk, különösen a rekesztőréteges rendszerrel szemben közömbös töltéseket, mint pl. nitrogént, hidrogént, nemesgázt vagy azok keverékeit. A levegővel való töltéssel is jó eredmények adódtak, ámbár ezek általában kevésbé jók, mint a közömbös gázokkal, pl. nitrogénnel elért eredmények. A találmány alkalmazásával jó eredményeket értünk el olyan félvezető, rekesztőréteges rendszereknél, melyeknek félvezető teste germániumból vagy szilíciumból áll, különösen pedig p-n-p tranzisztor-struktúra j ú, rekesztőréteges rendszereknél. A találmány szerinti rekesztőréteges rendszereknek nemcsak jó stabilitásuk és nagy áramerősítési tényezőjük van; igen magas, pl. 200—300 C°-os hőmérsékletre való hevítést is kibírnak; az ilyen kezelés után a villamos tulajdonságaik, különösen az áramerősítési tényezőjük, alig vagy csak kevéssé változnak,. míg az ismert tranzisztorok ilyen hőkezelés után, a villamos tulajdonságaik tekintetében, többnyire gyakorlatilag hasznavehetetlenekké válnak. A találmányt és az alkalmazásával elért eredményeket még részletesebben egy ábra és néhány foganatosítási példája kapcsán magyarázzuk meg. Az ábra vákuummal szemben tömítő burkolattal ellátott tranzisztor hosszmetszete, amelynél a találmány szerint a burkolat és a tulajdonképpeni félvezető rendszer közötti térben arzén van jelen. A tulajdonképpeni félvezető 1 rendszer üvegből készült, vákuummal szemben tömítő burkolatban helyezkedik el, amely két egymáshoz forrasztott részből, a 2 üvegtalpból és a 3 üvegburából áll. A 2, 3 burkolat és a tulajdonképpeni félvezető 1 rendszer közötti tér nagy 4 részét szilikon-vákuumzsír tölti ki, amely finoman elosztott állapotban szabad alakú arzént tartalmaz. A tranzisztor elektródái 5, 6 és 7 áramvezetőkhöz csatlakoznak, melyek a 2 üvegtalpon keresztül kivezetnek. A találmány alkalmazásával elért eredmények közül most néhányat összehasonlítunk olyanokkal, melyeket ismert módon előállított tranzisztorokkal értünk el. A következő kiviteli példáknál, amelyek germánium-tranzisztorokra vonatkoznak, a tulajdonképpeni félvezető rendszer mindig ugyanabból a gyártási sorozatból való p-n-p ötvözet-tranzisztorból állott, melyet úgy állítottunk elő, hogy emittergömböt és kollektorgömböt (mind a kettő tiszta índiumból állt) és egy báziskontaktust, amely ón-antimón-ötvözetből (95 súlyszázalék Sn és 5 súlyszázalék Sb) állott, kb. 100 mikron vastagságú germániumlemezre kb. 10 percig 600 C°-on nitrogén-hidrogén-közegben felforrasztottunk. A következő, sziliciumtranzisztorokra vonatkozó kiviteli példáknál pedig, a tulajdonképpeni félvezető rendszer mindig ugyanabból a gyártási sorozatból való p-n-p szilícium ötvözet-tranzisztorból állott, melyet úgy állítottunk elő, hogy emitterelektródát és kollektorelektródát (mind a kettő alumíniumból állott), valamin báziskontaktust arany-antimón-ötvözetből (98 súlyszázalék Au és 1 súlyszázalék Sb) n~típusú sziliciumlemezre forrasztottunk. Megjegyezzük, hogy az áramerősítési tényező következő értékeit mindig a szobahőmérsékletre lehűlt tranzisztoron mértük. Megjegyezzük továbbá, hogy a következő kiviteli példákban ismertetett, találmány szerinti tranzisztorok zöreje és rekesztő-árama egyaránt rendkívül alacsonyak és alig változnak. 1. példa: P-n-p germániumtranzisztort ismert módon vákuummal szemben tömítő burkolatba szerelünk, melyet előzőleg 100 C°-on szárított sziliciumvákuumzsírral töltöttünk. A burkolat gáztöltése nitrogénből állt. Az áramerősítési tényező a beforrasztás után 91 volt; erre a tranzisztort 140 C°-ra hevítettük. Két óra múlva szobahőmérsékleten, miután a tranzisztor lehűlt, az áramerősítési tényezőt újból mértük, amely ekkor 39-re süllyedt. 200 órás 140 C°-r.a való hevítés után a szobahőmérsékletre lehűlt tranzisztor ac j-értéke csupán 14 volt. E tranzisztor stabilitása igen rossz volt.
