154200. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tranzisztorok előállítására
154200 6 iTftft, = &0 Ohm és 1600 Ohm. és = 80 Ohm és C6>c ==iapF 10. jielű göinbe « 0 = 0, Cfc,c = iapF 11. jelű görbe « 0 = 0,950, rj», = 1600 Ohmes Cfc, c = 12 pF 12. jelű görbe « 0 = 0,999, ir6ft, = Cft, c = lapF 18. jelű görbe a 0 = 0,999, xbb, Cb , c = 6 pF 14. jelű görbe % = 0,999, r bb, = 80 Ohm és C6, c = 24 pF értékek hely értesítésével készült. A 4. és 5. ábrából kiolvasható, hogy minimális báziseöenállás (Tbb,) és kofllektorkiapaciitás (C&,c) létrehozásával és egy ezektől függő geometriai bázisivastagság (w) optimális értékével a kimenő ellenállást (R22) 'maxiimáiissé lehet tenni. A 3. ábra mutatja azt is, hogy a tranzisztor kisfrekvenciás árarnerősítési tényezőjétől («<,) a kimenő ellenállás értéke alig függ. Tekintve a viszonylag magas optimális bázis rétegvastagságot az áramarősítésli tényező kicsi lenne. Növelése a bázisvasitagság csökkentése nélkül is végrehajtható a felületi rekombináció csökkentésével. A — 4 — összefüggés szerinti gyártási ikövetelimények teljesíthetőségét két .technológiai parameter erősen korlátozza. A tranzisztorok ötvözésekor ugyanis gyakran előfordul, hogy az ötvöző 'anyag miedvesítésd területe lényegesen nagyobb, álltaiában egyenlő oldalú háromszög alakban kiterjedt, mint a felületi feszültségek és ,a súlyerő által meghatározott terület. Az,ilyen tranzisztorok p-n átmenetéinek kapacitásai nagyok és geometriai báziisvastagságűk nagy szórású. Ezt a jelenséget a germánium egykristály diiszliokáció sűrűsége 'befolyásolja. Az irodalomból ismert eljárások egy része, pl: az A. S. ,Rose. RiOA Review. 19. (1958. IX.) 423—4)312 irodaliom (kis max. 8—-10 000 diszloik/cm2 — ddszlokációjú kristályokat használ fel a gyártáshoz. , Az ezen témában ismeretes cikkek közös jellemzője, hogy csak az '(151:1) síkra, orientált kristálylapka felületén . 'előhívható diszlokációkat veszi figyelembe és az egyéb (Hl) síkok irányába való oldást befolyásoló diszlokációkat nem [a többi (Hl) sík a lapka felületével 70°os szöget zár be mint a tetraéder többi oldala az alappal]. A tranzisztorokat ötvözés után alkáli lúgoldatban anódikusan .maratják. Az irodalom a marásra áramrJnpulzusokat javasol .— ekfeor azonban nagy áramsűrűségek lépnek fel —, vagy olyan mairaitó 'feszültség alkalmazásét ajánlja, mely a marató oldatban jelentevő víz .bontási feszültsége alatt van. E maratási eljárások közös hiibájia, hogy nem küszöbölik ki a koncentrációs polarizáció létrejöttéit, aminek következtében széles és sekély marási árok »lakul ki ia p-n átmenetek körül. E marási árok viszonylag nagy értéken tartja a (tranzisztor báziselíenállását, kolléktoinkapaeitását és visszáraimiait, és viszonylag alacsony áramerősítési tényezőt biztosít. A találmány szerinti eljárás mindezeket a hátrányokat kiküszöböli a következők miatt. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Az ötvöző anyag nedvesítési területének csak a felületi feszültségek és a súlyerők által definiált szétterülése valósul meg, ha a növesztett (111) kristálytani síkokkal pái huzamosan vágott kristálylapka ötvözött tartományaiban a felületre merőlegesen az elektródák területévé1! megegyező bármely kristálylapka felületén 5—'50' dlb dászliokációt tartalmaz, és ez a diszlokációszám nagyobb mint a többi három. (111) kristálytani síkira merőleges fliszldkaolck .száma. Ez azért szükséges, mivel az oidási sebesség abban az irányban a legnagyobb, amelyik .irányban a legtöbb éldiszlokáeió haliad. Az e feltételit kielégítő tranzisztorok kollleiktorkiapa'edtásia kicsi és geometriád bázisréteg vastagsága kis szórású. A bázttisvastiagság kis szórása lehetővé teszi, hogy a kívánt optknéllís érték nagy pontossággal létrejöjjön. A diszliokáció sűrűségre vonatkozó fenti követelmény ,0,3—0,4 mm átmérőjű p-n átmenetű tiranziszitoriria akkor teljesül, ha ,a "tranzisztort olyan gerrnánlium egykristályból készítjük, melynek a növesztett (111) kristálytani síkra merőleges , diszlokációsűrűsége .20 000— 30 0'0'0/cm2. Ilyen diszüolkáciö sűrűségnél a disz-Lckáoick eloszlásának homogénnek kell lenni a p-n átmenetekkel egyenlő területekre vonatkozóan. A kimenőellenállás növeléséhez szükséges feltételek jobb technológiád teljesíthetőségét szolgálja az általunk kidolgozott elektrolitikus ma ratási módszer alkalmazása is. E módszer alkalmazásával .a bázisellenállás más. marási (módszer alkalmazásához képest csökken, ugyanakkor a kollektoiikapa'cditás és a felületi rekombináció is csökken. A marás áramsűrűséget úgy állítjuk be, hogy koncentrációs polarizáció nie alakuljon ki, és annyi ideiig végezzük, amíg az eltárvolítoitt germánium helyén keletkező 'árok mélysége megegyezik a beötvözési mélységekkel. A koncentrációs polarizáció olyan áranisűrűségnél nem lép fel, melynél az átmenetek kerületére imm-enként 0,6—1,5 mA áram jut. Az így készített keskeny és mély 'maratási árak biztosítja, hogy a p-n átmenetek területe csökkenjen és ez a koltektarikapaoiitást csökkenti. A viszonylag kis 'mennyiségű germiániium eltávolítása az eddig ismert .maratásokhoz képest kis bázisellenállás létrehozását biztosítja. A marási árok 'alakja meggátolja az emiitterből injektálit töltéshordozók felületre való jutását, almi a tranzisztor kisfrekvenciás áramerősítési tényezőjének növelését jelenti. A marási árok siniia felülete a .tranzisztor felületének jobb tisztíthatóságát teszi lehetővé, amely a kolliéktor-bázis és emíiltter-bázis diódák záróáramiait jelentősen .csökkeniti. Az alábbi példával kívánjuk találmányunkat jobban 'megvilágítani'. A feltaszináit kristálylapka. 2x2x0,045 mm. A lapka felülete az (111) síktól 0,2°-nál jobban nem térhet el. A laplka .felületén a diszlokiáció sűrűsége homogénen 20 000—30 000 cm2 . Nem homogén eloszlásnál ennél több. A nagy diszlokáodószámot az egykrüstálygyártásnál úgy állítjuk elő, hogy aránylag gyors lehűlést biztosí-3
