159716. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szelén egyenirányító rétegek előállítására
3 159716 4 A szelén kristálymagképződését a vákuumtérben párologtatás közben uralkodó nyomás is befolyásolja. Az ismert eljárásoknál alkalmazott kis nyomás nem teszi lehetővé a kristálymagképződés optimális befolyásolását, ami viszont a nyitó irányú paraméterek értékére károsan hat vissza. Az alaplemez belső felületének hevítése az ismert eljárások folyamatának kezdeti szakaszában az alaplemez és az alaplemezre párologtatott szelénréteg között káros irányú hőgradienst hoz létre, ami a kristálymagképződés menetét hátrányosan befolyásolja. Ez a hőgradiens az ismert eljárásoknál a párologtatás megkezdése után rövid időn belül megszűnik, mert az alaplemez és a választott rétegek közötti hőmérsékletkülönbség kiegyenlítődik. Ismertek olyan eljárások is, melyeknél a nyitóirányú paraméterek javítására az alaplemez hőmérsékletét aránylag kisértékűre állítják be. Ezekkel az eljárásokkal ugyanolyan szennyezettségű szelén esetén jobb nyitóirányú paramétereket lehet elérni, mintha az alaplemez aránylag nagyobb hőmérsékletű lenne, azonban az ilyen szelénegyenirányító lapok zárlatosodásra hajlamosabbak, illetve záróirányú tulajdonságaik leromlanak. Bár a zárlatos helyeket szokás nagy áramerősséggel, „zárlatkiütéssel" megszüntetni, azonban a zárlatkiütés nem minden esetben hozta meg a kívánt eredményt. Így például olyan úgynevezett gyenge helyeken, amelyeknél nincs rövidzárlat, mert az üregek nem kötik össze teljesen a záróréteget vagy ellenelektródát az alaplemezzel, a „zárlatkiütés" nem használ. Az ilyen gyenge helyek visszáram koncentrálódást okoznak, ami a szelénegyenirányítók működését károsan befolyásolja. A zárlatos és gyenge hibahelyek sűrűségét a rétegek számának és vastagságának művelésével lehet ugyan csökkenteni, azonban nagyobb anyagfelhasználással jár, gazdaságossági szempontokból hátrányos, továbbá egyes paraméterek, így például a pályaellenállás romlásit okozza. A találmány feladata szelénegyenirányítók előállítására olyan eljárás létrehozása, ami révén a szelénegyenirányítók az ismerteknél jelentősen jobb nyitó és záró irányú paraméterekkel, kis pályaellenállással és anyagfelhasználással állíthatók elő, és amelyek élettartama az ismert eljárásokkal készített szelénegyenirányítókénál nagyobb. A találmány szerinti eljárásnál a kitűzött feladatot azzal oldjuk meg, hogy az előkészített alaplemezt tartalmazó zárt térben a párologtatást 10~2 Hgmm fölötti vákuum elérése után indítjuk el, a nyomást a párologtatás befejezéséig folyamatosan egy nagyságrendnél nagyobb mértékben növeljük, és párologtatás közben az alaplemezt állandóan hűtve és a szelénoldalt fűtve a szelénréteg vagy rétegek külső felülete és az alaplemez között állandóan 500 C°/cm-nél nagyobb hőgradienst tartunk fenn. A találmány szerinti eljárás jellemzője továbbá, hogy a párologtatás ideje alatt a zárt térben uralkodó nyomást 1X10-4 és 2X10 -1 torr tartományban folyamatosan növeljük, valamint a párologtatás végén és kezdetén mért nyömá-5 sok hányadosát 10-nél nagyobb értékűre állíts juk be. A találmány szerinti eljárás jellemzője az is, hogy a zárórétegtől az ohmikus kontaktusig a halogén vagy halogénvegyület szennyezőkon-10 centráció menetét növekvőre állítjuk be, azonban legalább egy csökkenő szakaszt iktatunk be úgy, hogy a halogénkoncentráció a csökkenő szakaszban 1X10_3 % és 1,5 X10 -2 közé essen. A találmány szerinti eljárás foganatosításá-15 hoz az ohmikus kontaktussal ellátott alaplemezt égy a párologtatásnál alkalmazott tartószerkezetre szereljük és a párologtatási hőmérsékletnél nagyobb hőmérsékletre hevítjük. Ezt követően az alaplemezt a tartószerkezettel együtt 20 zárt párologtató térbe helyezzük és a térben vákuumot hozunk létre. A párologtatást akkor indítjuk el, amikor a zárt térben elértük a legalább 10-2 Hgmm vákuumértéket és 70—100 C° hőmérsékletet. A párologtatás folyamán az alaplemez belső felületét valamilyen ismert elven működő hűtőszerkezet révén erőteljesen hűtjük, a szelénoldalt pedig valamilyen ismert fűtőszerkezet révén fűtjük. A hűtés és fűtés mértékét úgy állítjuk be, illetve úgy változtatjuk, hogy a párologtatás folyamán a szelénrétegben, illetve szelénrétegekben állandóan legalább 500 C°/ /cm hőgradiens legyen olyan értelemben, hogy a szelénrétegek külső felülete a melegebb és az alaplemez belső felülete a hidegebb. i5 A szelén párologtatását ismert módon levegőben, nemesgázban, oxigén, illetve nitrogén atmoszférában stb. végezzük. Az atmoszféra minőségétől függetlenül a párologtatás elindítása után a zárt térben a vákuumot folyamatosan TM csökkentjük, illetve a nyomást folyamatosan növeljük. A párologtatás indítása és befejezése pillanatában — ekkor a rétegvastagság eléri a kb. 100 mikront — mért vákuum — illetve nyomás — értékek közötti eltérés legalább egy 45 nagyságrend értékű. A műveletelemek ilyen kombinációja révén a szelénegyenirányítók gyártásánál nagymértékben csökken a zárlatos és úgynevezett gyenge helyek száma és így a konstrukciós paraméte-50 rek (mint például rétegvastagságok, szennyezőkoncentrációk, rétegszám, stb.) megváltoztatása nélkül is előnyösebb záróirányú tulajdonságokat lehet elérni, vagy az átmenő és záróirányú paraméterek ismert egymásrahatása miatt a pá-55 lyaellenállás csökkenését is eredményezheti. Az ismertetett, találmány szerinti eljárással előállított szelénegyenirányítók fenti előnyös tulajdonságain kívül a szelénegyenirányítók élettartama is növelhető azáltal, hogy a záró°^ rétegen történő diffúzió szabályozására a szenynyezőkoncentrádió menetét úgy alakítjuk ki, hogy az ohmikus érintkezés felé növekvő szenynyezőkoncentráció menetében alkalmas helyen 65 a kívánt paramétereknek megfelelően megválasz-2
