153100. lajstromszámú szabadalom • Magsugárzás mérésére alkalmas felületi akadályozóréteges (barriere) detektor szilíciumból és eljárás annak előállítására

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1964. IV. 07. (ZE—227) Német Demokratikus Köztársaság-beli elsőbbsége: 1963. V. 03. Közzététel napja: 1966. III. 22. Megjelent: 1966. X. 15. 153100 Szabadalmi osztály: 21 g 17^-21 Nemzetközi osztály: G 21 Decimái osztályozás: Feltaláló: Kaufmann Claus mérnök, Dresden, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: Zentralinstitut für Kernforschung, Rossendorf, Német Demokratikus Köztársaság Magsugárzás mérésére alkalmas felületi akadályozóréteges (barriere) detektor szilíciumból és eljárás annak előállítására A találmány magsugárzás mérésére alkalmas felületi akadályozóréteges (barriere) detektorra vonatkozik. A találmány szerinti detektor magfizikai spektrumok mérésére alkalmazható. Á magsugárzás mérésére alkalmas szilicium detektorok előállításánál nagytisztaságú sziliciumból indulnak ki, amely utóbbi azonban minden tisztítási művelet ellenére igen csekély mennyiségben még bórt tartalmaz. Még a legnagyobb tisztasági fokkal rendelkező szilicium is ezen ok folytán ún. p-sziliciumnak tekinthető. Az ismert felületi akadályozóréteges (barriere) detektorok előállításánál ismeretessé vált módszer az, hogy szennyezések bevitelénél (ún. doppingolással) a p-sziliciumot n-vezető szilíciummá alakítják át. A félvezető detektorok előállításánál az n-vezető kiindulási anyagon egy pvezető 'felületi réteget alakítanak ki. Ennek az előállítási módszernek az a hátránya, hogy a p-vezető szilicíumnak n-vezető szilíciummá történő átalakítása 600—1300 C°-on végzett hőkezeléssel van egybekötve, ezáltal pedig a kisebbségi töltéshordozó élettartama jelentékeny mértékben csökken. így például, ha 5 kQhm.cm specifikus ellenállású és 1 ms hordozóélettartammal rendelkező p-vezető szilíciumot n-vezető szilíciummá alakítanak át, akkor ennek specifikus ellenállása 500 Ohm.cm-re, hordozóélettartama pedig 200 ,"-ra csökken. Ilyen n! -vezető szilíciummal olyan felületi akadályozóréteges (barriere) detektorokat lehet előállítani, amelyeket középértékben csupán 150 um akadályozórétegmélységnek megfelelő 200 Volt záró-5 feszültséggel lehet megterhelni. Erinek a hátránynak a kiküszöbölésére kísérletet végeztek p-vezető szilícium felületén akadályozóréteg kialakítására, miszerint a p-vezető szilíciumot kémiailag maratták és aranygőzös kezelésnek ve-10 tették alá. Kiderült azonban, hogy a kialakított felületi akadályozórétegek instabilak és igen alacsony zárófeszültségűk folytán (amely mindössze pár Volt nagyságrendű) felületi akadályozórétegek, kialakítására alkalmatlanok. Szak-15 körökben az a felfogás vált uralkodóvá, hogy p-vezető szilíciumból az utóbb vázolt módon nem lehet felületi akadályozóréteges detektort előállítani. A találmány célja olyan felületi akadályozó-20 réteges detektorok előállítása, amelyek a magfizikai méréstechnika követelményeit kielégítik. Egyidejűleg a találmány kidolgozásával a fenti előítéletet is kiküszöböltük. A találmány feladata a p-vezető szilíciumból 25 álló félvezetőtest olyan szerekkel való kezelése, amellyel stabil és mély felületi akadályozóréteg alakítható ki, mimellett gondoskodás történik arra vonatkozóan is, hogy a hordozó élettar. tama ne csökkenjen. 30 A találmány által kitűzött feladatot úgy ol-153100