148710. lajstromszámú szabadalom • Félvezető eszköz és eljárás annak előállítására

2 148.710 kaknázhatjuk további félvezető rétegekként a periodikus rendszer III és V oszlopában álló valamely elem félvezető vegyületét is. Felvibetünk azonban az alapfélvezető rétegre, tehát a fémen elhelyezkedő félvezető fémoxidra, ill. fémnitridre egy oly további félvezető réteget, amely valamely félvezető oxidból, pl. a következő fémek oxidjából áll: ón, ólom, mangán, ezüst, titán, vagy pl. alumínium stb. Oxidok helyett itt is alkalmazhatók természetesen nitridek, szulfidok és szelenidek stb., tehát nitrogén, ül. oxigén csoportbeli elemekkel képzett vegyületek. A találmány tehát értelemszerűen számos változatban kivitelezhető. E számos változatnak, tehát a találmányunk szerinti félvezető eszköznek, amely különböző típusú rétegekből, vagy legalábbis két különböző típusú rétegből áll, mégis az a közös jellemzője, hogy legalább egyik félvezető rétegét fémes alapon levő fémvegyület, éspedig oxid, vagy nitrid képezi, míg legalábbis az ezen félvezetőrétegre felvitt ellenkező típusú félvezetőréteg az előző félvezetőrétegtő'l vegyileg eltérő anyagból készült. E félvezető eszközt továbbmenően az jellemzi, hogy az a fém, amelyen a félvezető fémvegyületet kialakítjuk, célszerűen a következők közül van kiválasztva: alumínium, tantál, titán, cirkon, niob, hafnium vagy nikkel, tehát magukból ezekből a fémekből, vagy ezeknek egymással, vagy más fémekkel képzett ötvözetéből áll. A félvezető eszköz egy további jellemzője az, hogy —• az előzőek szerinti félvezető fémvegyület réteget alap, vagy első félvezető rétegnek tekintve — a további félvezető rétegeket, vagy ismert félvezető rétegek, mint pl. a periodikus rendszer IV oszlopának elemeiből, vagy azok ötvözeteiből képzett félvezető rétégek, vagy — mint már említettük — a periodikus rendszer III és V oszlopának elemei valamely félvezető vegyülete, vagy egyéb fémek félvezető oxidjai, ill. nitridjei képezik. A találmányunk szerinti félvezető eszköz lehet pl. egy olyan kristályerősítő, amelynek mindkét N-típusú rétegét pl. egy alumíniumon elhelyezkedő alumíniumoxid félvezetőréteg képezi, míg a kettő között egy P-típusú, pl. germániumréteg, vagy pl. egy alumíniumfoszíidréteg foglal helyet. Egyik pelda.ken.ti

másik változat az lehet, ha az alap félvezetőrétegre, tehát pl. egy alumíniumon levő alumíniumoxidra félvezető oxidréteget, éspedig P-típusú oxidréteget, pl. m&ngánoxidot viszünk fel, és harmadik rétegként ismét egy fémen kiképzett félvezetőréteget, vagy pl. P-típusú germánium, vagy szilícium vegyületet alkalmasunk. Természetesen nem szükséges három réteget alkalmaznunk, egyenirányítók esetén ugyanis két különböző jellegű réteg elegendő, míg más célokra alkalmazhatunk háromnál több réteget isi A második és harmadik réteg bármely eddig isimert félvezetőréteg lehet. A találmányunk szerinti félvezető eszköz kialakítása többféleképpen történhet. Az alapréteget úgy készítjük, hogy a kiindulási fémet, vagy fémötvözetet felületileg félvezetővé alakítjuk át, tehát azt pl. elektrolitikusan oxidáljuk. Ilyen eletrolitikus oxidálások önmagukban ismeretesek. Alumínium esetében a felületi eloxálás történhet pl. 5% bórsav és 0,5% bórax vizes oldatában, 2—4 mA/cm2

áramsűrűséggel, kb. 500 V feszültségig emelve, majd állandóan tartva a feszültséget egészen addig, amíg pl. 0,01 ,aA/V//xF átvezetési áram beáll. Természetesen más fémeknél megfelelően más oxidálási körülmények szükségesek. A nitrid, szulfid, szelenid, foszfid, árzenid stb. rétegeket kialakíthatjuk pl. a fémnek megfelelő gázokban való hevítésével, vagy egyéb módon is. A második félvezető réteg, ha az pl. germánium, úgy előállítható az első rétegre történő rápárologtatással, mely esetben mindjárt P-típusú félvezető réteg keletkezik. E második rétegre rávihetünk hasonló módon egy harmadik réteget is, de lehet a felvitt germániumréteget az előző félvezető réteggel való érintkezési helyével ellentétes végén a félvezetősajátosságokat, vagyis a félvezető anyag típusát (N vagy P típus) és fajlagos vezetőképességét befolyásoló ismert adalékolt . szennyező anyagokkal, ún. dópoló anyagokkal (a továbbiakban dópóló anyag) N típusúvá átalakítani. Ilyen eljárások önmagukban ismertek, és pl. oly módon történhet a dópolás, hogy a germánium felületére dópoló anyagból való pasztillát helyezünk és azt hőkezeléssel a germániumba balediffundáltatjuk. Har a második réteget valamilyen vegyület, pl. oxid képezi, úgy ezt felválhetjük akár közvetlenül kész vegyület formájában is, de felvihetünk olyan vegyületet is, amelyből a félvezető vegyületet magas hőfokra hevítéssel végzett (ún. pirolitiikus) bontással nyerhetjük. így pl. ha a második réteg mangánoxid, úgy ezt úgy nyerhetjük, ha az első félvezetőrétegre mangánnitrátot viszünk fel, és ezt elbontjuk. Lehet az egyes félvezetőrétegeket esetleg külön-külön is előállítani, és azután pl. hőkezeléssel egyesíteni, ami a fémfelületen levő félvezetőrétegre is vonatkozik. A kész egyenirányítókat, vagy erősítőket természetesen ismert módon formálásnak is alá lőhet vetni, ezt megelőzően azonban a szokásos kivezetőelektródákkal kell ellátni. Az esetleges tokozás, stb. is ismert módon történhet. A találmányunk szerinti félvezető eszköz főelőnye az, hogy könnyen hozzáférhető, olcső kiindulási anyagokat alkalmaz, és előállítása egyszerű, ennek ellenére hasonló egyenirányító, ill. erősítőhatást mutat fel, mint az ismert germánium, vagy szilícium egyenirányítók, ül. tranzisztorok. Szabadalmi igénypontok: t 1. Félvezető eszköz, mely "legalább két egymással ellentétes típusú félvezetőrétegből áll, azzal jellemezve, hogy az egyik félvezető réteg valamely fémnek a periodikus rendszer nitrogén (Va), vagy oxigén (Via) csoportjába tartozó egy, vagy több elemmel képzett félvezető vegyülete, különösen oxidja, nútridje, szulfidja, szelenidje, telluridja, foszfidja, arzenidje, antimonidja, a másik — ül. többi — félvezető réteg pedig ettől eltérő anyagú. 2. Az 1. igénypont szerinti félvezető eszköz kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy három félvezető rétegből áll, melyek közül az első és hárma-