149027. lajstromszámú szabadalom • Germánium teljesítménydióda és eljárás annak előállítására

__; Megjelent: 1962. március 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.027. SZÁM 21. g. 1-16. OSZTÁLY - VI-33t6. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Germánium teljesítménydióda és eljárás annak előállítására Villamosipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: dr. Lukács József oki. gépészmérnök 20%-ban, Molnár István oki. villamosmérnök 30%-ban, Gadányi Péter ok!, fizikus 5%-ban, Hermann Tibor laboráns 10%-ban, Joó Oszkár technikus 10%-ban, Stfúánki Tibor oki. gépészmérnök 10%-ban, a VKI félvezető laboratóriuma munkavállalói, valamint Németh Imre oki, villám osmérnök 10%-ban és Bali György fizikus 5%-ban az Anód Aramirányítógyár félvezető laboratóriuma munkavállalói, valamennyien budapesti lakosok A bejelentés napja: 1960. szeptember 15. A világszerte kialakult elveknek megfelelően az ötvözött germánium teljesítmény rétegdiódák két lényeges alkotója általában az egyenirányító p—n átmenetet adó n-típusú germánium egykrkstálylemez és a periodikus rendszer III. csoportjába tartozó indium, vagy indium ötvözet. Az n-típusú germánium egykristálylemez az 111 kristálysíkkal párhuzamosan van fűrészelve, vagy ettől a síktól kismértékű eltérést (néhány fok) engednek meg. Első esetben az ötvözési folyamat alatti, az egykristályiletmez felületével párhuzamos indium behatolást segítik elő az 111 kristálysíkok természetes szintező tulajdonságát kihasználva. A második esetben a germánium egykristálylemez felületének tökéletesebb nedvesítése a cél. Az ismert gyártástechnológiák általában a germánium egykristálylemez indium által történő nedvesítése érdekében adnak utasításokat. Egyeseik a nedvesítendő germánium felületet galvanikusan fémbevonattal látják el az ötvözési folyamat előtt, mások indium ötvözettel, vagy tiszta indiummal előötvözik a germánium felületet, alacsony hőfokon, nedvesítő folyadék segítségével. Ezek az eljárások azonban rendkívül körülményesek és többnyire nagy selejtszázalékot eredményeznek. A germánium egykristálylerraez felületet — a kis felületi rekombináció érdekéiben — tükörfényes síkká kell kialakítani kémiai 'maratás segítségével, az ötvözési folyamat előtt. Fokozottabb nehézséget jelent az indium, vagy indium ötvözet fémtiszta felületének kialakítása, tekintettel a gyors oxidképződésre. Fenti nehézségek elkerülése érdekében az ismert eljárások szerint vagy kémiailag maratják a méretre készített indium golyót, lencsét, illetve korongot az ötvözés előtt, vagy hidrogén atmoszférában olvasztják megfelelő méretre, közvetlenül' az ötvözést megelőzően. Az ötvözési folyamatban vagy csak az indium és germánium vesz részt, vagy pedig a flexibilis kivezetéstől a bázistönkig minden egyéb alkatrész is bekerül az ötvözési folyamatba. Első esetben a tokozásig sok egyéb alkatrészt kell felvinni a p—n átmenet mindkét oldalára, ami további nehézkes hőkezeléseket igényel. Második esetben az ötvözési követő elektrolitikus maratásnál jelent nehézséget, pl. a vörösréz alkatrészek jelenléte és ebben az esetben kénytelenek lakkbevonatot alkalmazni az elektrolittól védendő felületeken. Itt újabb kényes művelet a lakkbevonat tökéletes eltávolítása. Találmányunk lényege, hogy a fentiekben csak futólag vázolt gyártástechnológiai nehézségeket, illetőleg költséges és hosszadalmas, állandó selejtforrást jelentő műveleteket kiküszöböli és egyszerű eszközökkel jó eredményt biztosító gyártástechnológiát és diódákat nyújt. A találmány germánium [teljesítménydióda, különösen 5 A-en felüli áramok egyenirányítására, azzal jellemezve, hogy az egyik hozzávezetésen, célszerűen 'bázistönkön, oly színterelt fémlemez, előnyösen AgW, van elhelyezve, mely jó elektromos és hővezetési tényezője mellett az ón-antimón forrasztási réteg közbeiktatásával a felette levő n-típusú germánium egykristályleimezzel egjrező hőtágulási együtthatójú, továbbá azzal jellemezve, hogy a kémiailag polírozott felületű ntípusú germánium kristályleimezre van a .teljesen egyenletes p—n átmenetet biztosító, tükörsimára