153845. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető p-n átmenetek elektrokémiai felületi kezelésére
MAGYAK NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1965. V. 21. Közzététel napja: 1967. II. 22. Megjelent: 1967. XI. 15. (MA—1482) 153845 Szabadalmi osztály: 21 g 1—16 Nemzetközi osztály: H 01 d Decimái osztályozás: Feltalálók: Németh Tiborné, tud. munkatárs, Binner Tihamér technikus, Gergely István oki. vegyész, Budapest Tulajdonos: MTA Műszaki Fizikai Kutató Intézete, Budapest Eljárás félvezető p-n átmenetek elektrokémiai felületi kezelésére A találmány szerinti eljárás félvezető anyagok (Ge, Si intermetallikumok) ötvözéses eljárással készített p-n átmeneteinek felületi tisztítására vonatkozik. Amint az a félvezetőkkel foglalkozó szakemberek előtt ismeretes, ötvözött p-n átmenetek előállítása úgy történik, hogy egy félvezető anyagból készült egykristálylemez felületére fémdarabkát helyeznek, amely megfelelő hőfokon a félvezető egykristállyal ötvöződik, és az alapanyaggal ellentétes vezetési típusú, azzal egykristályt képező réteg kialakítását biztosítja. A p-n átmenet kialakításánál az ötvöző fém szükségszerűen többletben alkalmazott menynyisége szennyezi a p-n átmenet határfelületét. A felületi szennyezettség a szerelési műveleteknél tovább fokozódik, ez nagyfokú felületi átvezetést (ún. szivárgási áramokat) eredményez, ezért további tisztítás nélkül az eszköz rendszerint nem működőképes. A felületi szennyezések eltávolítására használatos egyik ismert eljárás a kémiai marás, ahol, pl. H2 0 2 , vagy HN0 3 -HF alapú maróelegyekkel, a félvezető egykristály vékonyításával egyidőben a felületre jutott szennyezések is eltávolíthatók. A szerelt félvezető eszközöknél azonban e módszer számos hátránnyal jár. 10 így pl. a szerelvények fém alkatrészei az alkalmazott maróelegyek hatására roncsolódnak, továbbá az oldatban levő fém ionok ismét szennyezőként válhatnak ki a félvezető felületén elektrokémiai hatás folytán. Sok esetben a félvezető egykristálynak a tisztító kezelésnél fellépő vastagságcsökkenése a mechanikai szilárdság nagymérvű leromlását eredményezné. Diffúziós ötvözött tranzisztoroknál a kémiai marás a diffúziós réteget is megtámadja, ami természetszerűleg nem megengedhető. Ismeretesek olyan eljárások, ahol a p-n átmenetek tisztító kezelését egyenáramú elektrolí-15 zissel, tugos közegben végzik, rendszerint úgy, hogy a félvezető eszköz p- típusú elektródáját az egyenáramú feszültség pozitív sarkához kapcsolják, és pl. KOH vizes oldatába merítve, Ni, vagy Pt-katód alkalmazása mellett elektro-20 mos árammal marják. Az eljárás során a p-n átmenet azon tulajdonságát használják fel, hogy kellően nagy pozitív potenciál rákapcsolásakor a p-rétegből lyukak lépnek át az n-rétegbe, s így az átmenet környezetében az; elekt-25 rolizáló feszültség nagyságától függően megnő a lyukik'otncentráeiá, a félvezető anyag elektrokémiai oldódása pedig a rendelkezésre álló pozitív töltések (lyukak) mennyiségével arányosan következik be. Ilyen módon a p-n átmenet kör-30 nyezetének fokozott oldódása révén „árok" 153845
