143846. lajstromszámú szabadalom • Germániumdióda és eljárás annak előállítására

Megjelent: 1958. január hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.846. SZÁM 21. g. 1 — 16. OSZTÁLY — EE—303. ALAPSZÁM Germániumdióda és eljárás annak előállítására Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt., Budapest A bejelentő által megnevezett feltalálók: Bán Tamás és Bodó Zalán mérnökök és Dr. Szép Iván vegyész, mindhárman a Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet Bródy Imre laboratóriumának munkatársai, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1955. november 19. Találmányunk tárgya újfajta tue germániumdióda. Találmányunk tárgykörébe tartozik e diódák előállítása is. Mint ismeretes, a ma használatos tűs germániumdiódák lényegében egy germániumkristályból és az azzal érintkező kontaktustűből állanak. Az árambevezetés céljára ezen kontaktustű, valamint a kristálytartó szolgál. Ez a rendszer általában üvegből, vagy műanyagból készült tokba van légmentesen lezárva. A kristály anyaga többnyire n típusú germánium, melynek előállítása úgy történik, hogy a legtisztább elemi Ge-hoz a megfelelő mennyiségben a periodikus rendszer V. csoportjába tartozó elemeket, (pl. Sb, As, P) adnak. Eme adalékelemek mennyisége szabja meg az n típusú Ge fajlagos ellenállását, melynek értéke az egyenirányítási karakterisztika alakjára és az áramfeszültség értékekre bír befolyással. A forgalomban levő tűs Ge diódáknak számos változata ismeretes. Ezek jellemzése főleg a —50 V-nál záróirányban és + 1 V-nál nyitóirányban áthaladó áram értékével történik. Az ismert tűs Gediódák legnagyobb részénél a záróirányú csúcsfeszültség értéke 80—100 V és a —50 V-nál záróirányban mért áram 100—600 mikroamper. Ezeknél a típusoknál a + 1 V-nál mért nyitóirányú áram rendszerint nem haladja meg az 5—10 milliampert, a típusok többségénél pedig jóval ezalatt, 2,5—5 milliamper körül van. A tűs germániumdiódák egy másik csoportja záróirányban —30, —50 V-nál éri el a csúcsfeszültséget, 200—300 mikroamper záróirányú áram mellett, ezzel szemben a + 1 V-nál mért nyitóirányú áram a 20—25 milliampert is eléri. Ebből tehát az látható, hogy a nagy zárófeszültség és kis záróirányú áram, valamint a kis nyitóirányú feszültség és nagy nyitóirányú áram egymásnak bizonyos mértékben ellentmondó követelmények, melynek megvalósítása alapvető nehézségekbe ütközik. Ezen a nehézségen bizonyos mértékig segítenek az újabban ismeretessé vált Ge-rétegdiódák, azonban ezek nem minden esetben alkalmasak a tűs Ge-diódák helyettesítésére. Találmányunk egyik célja a fenti hátrányok kiküszöbölése. Találmányunk egy másik célja olyan tűs Ge-dióda készítése, mely nagy nyitóirányú árammal rendelkezik és ugyanakkor csak nagy zárófeszültségnél éri el a kritikus záróirányú áramot. Találmányunk egy további célja a tűs Ge-diódák alkalmazási területének kiszélesítése. Találmányunk egy ismét másik célja ezen újfajta tűs Ge-dióda előállítására vonatkozó egyszerű eljárás létesítése. Találmányunk egyéb céljai és előnyei az alábbi leírásból és rajzból fognak kitűnni. A találmányunk szerinti újfajta tűs Ge-dióda egy . Ge-kristályból, egy azt hordozó tartóelektródából, valamint egy, a kristályhoz nyomott fémtűből áll, mimellett a Ge-kristály a periodikus rendszer III. és V. csoportjába tartozó legalább egy-egy elem nyomait tartalmazza és azzal van jellemezve, hogy legalábbis a kristály és a tűhegy között a kristályban főtömegében jelenlevő III. csoportbeli elem esetén az V. csoportba tartozó, a kristályban főtömegében jelenlevő V. csoportbeli elem esetén pedig a III. csoportba tartozó, legalább egy elemből álló réteg foglal helyet. . A találmányt részletesebben a mellékelt ábrák kapcsán magyarázzuk. Az 1. ábra példaképpen mutatja be a találmányunk szerinti Ge-diódát. Az ábrán (10) jelöli a Ge-kristályt, melyet a periodikus rendszer V. csoport ába tartozó egyik elemmel, pl. As-sel n típusúvá tettünk. (11) jelöli a tartóelektródát, amelyhez a kristály ismert módon oda van forrasztva. (12) jelöli a dióda kontaktustűjét. E tű az eddig szokásos módon, pl. wolframból, molibdénből, platina, vagy arany ötvözetből stb. készülhet. (14) jelöli a tűn az előzetesen, az alábbiakban ismertetendő módon létesített fémbevonatot, amely jelen példában a periodikus rendszer III. csoportjába tartozó, legalább egy elemből (pl. In) áll. (13) jelöli az n típusú Geban a tűn jelenlevő III. csoportbeli elem jelenlétében a találmányunk szerinti eljárással kialakított