155192. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető célokra használható galliumarzenid egykristály gyártására
155192 zett kifagyási zónában mutatkozó 20 C°/cm előnyös hőfokesést biztosítsa. Az előnyös feltételek, azaz a zóna szélesség és hőfok valamint olvasztás haladási sebessége és a kifagyási hőfokprofil biztosítására szükséges és ad útmutatást, hogyan lehet azt biztosítani. Az ismertetett új technológiánk biztosította a készterméktől megkívánt elektromos tulajdonságokat, s mint azt a mellékelt összehasonlító mérési táblázat bizonyítja, az eddig világviszonylatban ismert gyártási idő és időközben bejutó szennyezések legalább 2/3-os nagyságrendben történő csökkentése mellett. 1. példa: 610 C° hőmérsékletű rezervoárral ellátott kvarc ampullába helyezett 10 cm hosszú kvarc csónakba 11 g fémgalliumot mérünk be. A rezervoárban foglal helyet az egyenértéksúlynyi 10 15 20 mennyiséget 20%-kal meghaladó tisztított fémarzén. Az evakuált és rázkódásmentesen befogott ampulla felett 1,8 cm széles 12i40°—1260° közötti hőmérsékletű meleg zóna halad, egyenletes óránként 5 cm-es sebességgel oly módon, hogy a kifagyási rész hőfokesése a csónak hoszszában 20°/cm. A késztermék 4,5j cm hosszú, 0,'0i ß/crn ellenállású kristály. 2. példa: kifogástalan, Az ampulla előkészítés és bemérés úgy történik, mint az 1. példában. A kemence (v. kemencék) meleg zónája most csak 1 cm széles és most lassabban haladnak 2 cm/óra. A lehűlő rész hőfokesése most sem nagyobb mint 20 C°/cm. A késztermék 7 cm hosszú kifogástalan 0,0091 ß/cm ellenállású kristály. Összehasonlító táblázat GaAs egykristályok („Single crystals") jellemzői Hall állandó MozgékonyHordozó Vezetés Faji. ellenállás B.H ság ,«H konc. Származás típusa (5í?cm cm3 /amp. cm2 /volt n sec. sec. cm -3 Kokusai 3. n 1,25 x ló"2 34 (prospekt. adat) 27 2,7 x 103 1,816.10« Monsanto UlSA. n 4,46 x 10-2 176 3,94 x liO3 3.55.I101 « (Irodalmi adat) Fémipari Kut. Intézet elj. készült egykristályok n 0,91 x 10-2 33,6 3,70 x 103 1,86.10« (MÜFI mérései) Szabadalmi igénypont: Eljárás galliumarzenid egykristály előállítására zónás olvasztás útján, amelynél a kiindulási anyagokat kvancampullában helyezzük el és az ampullát — legalább 1.10~6 -től 5.10-6 torr. vákuumig — evakuálva leforrasztjuk, majd az ampullát három hőfoklépcsős, tengelye mentén mozgatható kályhaszerkezetű kemence tengelyében szilárdan, de rázkódásmentesen elhelyezzük, azzal jellemezve, hogy a zónás olvasztást egyetlen munkafolyamatban oly módon végezzük, hogy kiindulási anyagként önmagában ismert módon előtisztított tfémgaUiumot és ugyancsak önmagában ismert módon előtisztított — 50 55 60 előnyösen 20% — feleslegben adagolt fémarzént helyezünk az ampullába, a kvarcampulla ún. arzénrezervoár részét legfeljebb 640 C°-ig hevítjük, továbbá a mozgó kályharészben legfeljebb 3 cm — előnyösen ,1—2 cm — széles olvasztási zónát állítunk elő, amelyet 1240°-tól 12)60 C°-ra hevítünk és ezt a mozgórészt óránkint maximálisan 7 cm-es, de előnyösen 1—5 cm-es sebességgel mozgatva, az ampullában levő anyagot zónásan olvasztjuk és az egykristályt folyamatosan állítjuk elő úgy, hogy a lehűtésre legalább 15 C°/cm és legfeljebb 20 C°/em hőfokesésű kifagyási zónát állítunk elő, amelyben az egykristályt folyamatosan hűtjük. 1 rajz, 2 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 6907144. Zrínyi (T) Nyomda, Budapest V.t Balassi Bálint utca 21—23. 3
