152946. lajstromszámú szabadalom • Eljárás n típusú félvezető kristályszeletek getterezésére
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1965. III. 24. Közzététel napja: 1966, I. 22. Megjelent: 1966. IX. 15. (AA—535) 152946 Szabadalmi osztály: 21 g 1—16 Nemzetközi osztály: H 01 d Decimái osztályozás: Feltalálók: Andrási Andorné vegyész, Markovics János fizikus, Budapest Tulajdonos: Egyesült Izzólámpa és Villamossági RT., Budapest Eljárás n típusú félvezető kristályszeletek getterezésére Ismeretes, hogy n típusú germániumkristályok a tranzisztor készítés során elvégzett hőkezelési műveletek közben — mint példáu^ a diffúzió és esetleg az ötvözés, p típusúakká válnak. Ez teszi szükségessé az ún. „getterezés" 5 műveletét. A típusVáltás oka, az ismert irodalom szerint a germániumban mindenkor jelenlevő igen kis mennyiségű réz kb. 5 • 10M —10 15 atom/cm3 konverziója. A getterezési művelet célja tehát a rézatomok eltávolítása a germá- 10 niumból. Az erre a célra alkalmazott módszerek általában azt a jelenséget használják ki, hogy a réz diffúziósebessége germániumban 700 C°-on igen nagy. (Diffúzióállandó 3-10-5 cm2 /sec). A germánium felületén olvadékréte- 15 get alakítanak ki, olyan fémből, mely a rezet jól oldja. így a felület közelében létrejövő konoentrációgradiens hatására a réz kidiffundál a szelet belsejéből. A getterezés hatásosságát ellenőrizhetjük ún. 20 melegtűs típusindikációval, illetve mennyiségileg is meghatározhatjuk ellenállásméréssel. : Az eddig ismert eljárások oldófémként ólmot alkalmaztak. Hidrogénöblítésű kályhában a germánium felületére ólomréteget olvasztottak, és 25 ugyanekkor történt a hőkezelés is. Az eljárás nehézkességét az okozta, hogy jó minőségű getterezéshez szükséges, hogy az ólom a felületet egyenletesen nedvesítse, a jó nedvesítést viszont a germánium és ólom oxidrétege gátolja. 30 Ezért olyan bonyolult ötvözősablont kellett alkalmazni, ahol a felületek redukciója megtörténhet, továbbá, az ólomrétegre nyomást is lehet gyakorolni. .. Az eljárás 'hátránya továbbá, hogy viszonylag igen nagy mennyiségű félvezető tisztaságú 'ólomra van szükség. Pl. 100 000 db drift tranzisztor kristálynak megfelelő germániummenynyiség kigetterezését 2 kg ólommal lehet > elvégezni. A fenti tisztaságú ólom magas világpiaci ára miatt ez jelentős hátrány. További hátránya az eddig alkalmazott eljárásnak, hogy a réz ólomban csak kevéssé oldódik — oldékonyság ,700 C°^on mindössze 3% — rontja az eljárás hatásosságát. Ismeretes továbbá olyan getterezési eljárás, ahol a diffúziónál maga a diffundáló n típusú szennyezőanyag — pl. arzén, antimon — végzi el a getterezést. Ez a módszer azonban igen bizonytalan, rosszul reprodukálható eredményeket szolgáltat. ' • • "~ Az általunk kidolgozott találmány szerinti eljárás a következő: A germánium szeletekre vákuumpárologtatással 1—3 //, vastagságban indiumréteget viszünk fel, majd hidrogénkályhában 650—750 C°-on 10 percig hőkezeljük. Eközben a germániumban levő réz a kristály belsejéből kidiffundál és a felületi indiumrétegben feloldódik. Ezután az 152946
