159507. lajstromszámú szabadalom • Szigetelő réteget tartalmazó térvezérlésű tranzisztor, és eljárás annak előállítására
3 159507 4 (kocka) kristályrendszerű hagyományos félvezető szerkezeti anyagokkal szemiben anizotropikus villamos vezetőképességet mutat. Ez a réteg mindenkor polikristályps, de FET szerkezeti anyagként való felhasználásra túl nagy fajla- 5 gos vezetőképessége van, és a fajlagos ellenállás tetszőleges beállítására nem alkalmas. Ezeket az, előfeltételeket csak a fényes grafitrétegnek oxidokkal és karbidokkal való találmány szerinti dopolásával érjük el. A félvezető rétegnek alkálimentes szubsztrátumra való felvitele pirölitikus úton történik. Ekkor a félvezetőréteg vezetőképességét a dopolási tartalom és a pirolízis hőmérséklete út-10 ján több nagyságrendinyi tartományban lehet befolyásolni. A félvezetőréteg különböző fajlagos ellenállásainak teljes kihasználásánál a félvezetőréteg vastagsága tág határok között előre meghatározott munkaellenállásra beállítható. A félvezetőréteg pirölitikus leválasztását a szubsztrátumra egy diimetil-dietoxilán vegyület példáján magyarázzuk meg, de ugyanolyan módon alkalmas erre a kovasav egy nagyobb mértékiben alkilozott félésztere is. A vegyületet 900—960 C° pirolizálási hőmérsékletnél az alábbi egyenlet szerint kvantitatívan, termikusan bontjuk: (CH3 ) 2 Si(OC 2 H 6 ) 3 * 6 C + Si0 2 + 8 H 2 Az analóg reakciólefolyás érvényes a szilícium dialkyldialikoxivegyületieinek homológ sorozatára is. Titán-, cirkon- és hasonló vegyületek al- 20 kalmazásával a pirolízis feltételeiktől függően teljes vagy részleges karbid dopolások is megvalósíthatók. Ennek előnye, hogy a félvezetőréteg hőfokkoefficiense kompenzálható. A félvezető rétegre a szigetelő réteget ismert 25 módon szilíciumoxid rápárologtátással visszük .(CH3 ) 2 Si(OC 2 H 5 ) 2 A szabad szénatom gyököket könnyen el le- 30 het vezetni a reakció térből. Ezek hajlamosak ugyan polimerizálásra, de a reakeiózcnában gázállapotban maradnak. A fémréteg felvitele, valamint a G-, S- és D-ipólusok érintkezőinek felvitele ismert módon 35 történik. Az eljárást nem terhelik költséges és nehezen szabályozható kristálytisztítási és növesztési módszerek. A pirölitikus eljárástechnika, mint kipróbált tömeges rétegbevonó eszköz, lehetővé 40 teszi, hogy a félvezetőréteg különböző fajlagos ellenállásainak teljes kihasználása és a rétegvastagságot előre meghatározott munkaellenállások mellett tág határok között változtassuk. A találmány szerinti térvezérlésű tranzisztor 45 segítségével, valamint ennek előállítására szolgáló eljárással az alábbi előnyöket tudjuk biztosítani: — Pirölitikus eljárástechnikát vezetünk be aktív félvezető áramköri elemek előállítására, 50 amelyek a térvezérlés alapján működnek. — Űj félvezető rendszer kialakítása dopolt polikristályos hexagonális fényes grafit alapon olyan aktív félvezető áramköri elemek előállítására, amelyek a térvezérlés alapján működ- 55 nek. — Olcsó alkalimentes szubsztrátumok alkalmazása pirölitikus rétegbevonásra. fel. De ezt a szigetelőréteget egyszerű módon, közvetlenül is fel lehet vinni a félvezetőréteg pirölitikus leválasztására, mégpedig ugyanabban a reakciótóríben, ugyanezen vegyületek csak részleges pirolízise útján; ekkor a pirolizálási hőmérsékleteket olyan értéken kell tartani, amelynél a kartbonkiválás elmarad. A folyamat ekkor a következő módon történik. -Si02 + 2-OH 3 + 2-C 2 Hä — Egyszerűsített gyártási eljárás FET gyártására azáltal, hogy elmarad az Si- és Ge-egykristály technológia. A hagyományos Si- és Ge-technikával szemben gazdaságos gyártási eljárás. Szabadalmi igénypontok: 1. Szigetelő réteget tartalmazó térvezérlésű tranziszitor, amelynek két végén, továbbá a félvezető rétegből szigetelő réteggel elválasztott fémrétegén érintkezői vannak, azzal jellemezve, hogy a félvezetőréteg a periodikus rendszer IV. csoportja elemeinek oxidjaival vagy karbidjaival dopolt polikristályos fényes grafit (karbon). •2. Eljárás az 1. igénypont szerinti térvezérlésű tranzisztor előállítására, azzal jellemezve, hogy a karbonréteget a periodikus rendszer IV. csoportja elemeinek oxidjaival vagy karbidjaival való egyidejű dqpolása mellett a szübsztrátumra pirolitikusan választjuk le. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy folytatólagosan a pirolízis hőm'érsékletet oly értéken tartjuik, amelynél a karbonkiválás elmarad, miközben ugyanabból a vegyületből a karbonrétegre szigetelőréteget választunk le. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 7207430. Zrínyi (T) Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21—23. 2
