164167. lajstromszámú szabadalom • Eljárás katódoldali rövidrezárt "P" típusú tartományokkal rendelkező szilicium vezérelt dióda "P- N-P-N" átmenet előállítására
5 164167 6 az ol értéke célszerűen kisebb, mint 3°. A fazoncsiszolással ellátott 10 sziliciumlemezt célszerűen az alábbi maróoldattal marjuk: 6 térfogatrész salétromsav, S 1 térfogatrész hidrogénfiuorid, 2 térfogatrész ecetsav, vagy 85 (7 hőmérsékletű 209^os KOH. A fenti maratás alatt, amennyiben a felvitt 12 io fémréteget megfelelő lakk, célszerűen pl. a kereskedelemben Vinicor lakk néven ismert anyag alkalmazásával a marószer hatásától megvédjük, kizárólag a fazoncsiszolt felületek maródnak, miután a 10 szüiciumlemez felületét a 11 szili- is ciumdioxid, illetőleg sziliciumnitrid réteg megvédi az előbbiekben megadott marószerekkel szemben. A fazoncsiszolás a\ és á2 értéke, valamint az alkalmazott maratási eljárás nagy mértékben befolyásolják a kész átmenet zárófeszültség és 20 záróáram értékeit, ezért ezek megválasztását a diódák típusától függően igen nagy körültekintéssel kell elvégezni. Ezt követően eltávolítjuk a 7 11 sziliciumdioxid, illetve sziliciumnitrid réteget megfelelő maró alkalmazásával, olyannal amely a 25 felvitt 12 fémes vezetőréteget nem marja. Sziliciumdioxid réteg és nikkel alkalmazása esetén ez a marószer célszerűen hidrogénfiuorid. A találmány szerinti eljárás értelmében a katódoldali ötvözés előtt az Sa) ábrán látható 13 30 molibdénkorong az Sb) ábrán látható 14 molibdéngyűrű és az Se) ábrán látható 15 molibdénlemez arannyal vagy ezüsttel történő bevonását kell elvégezni. 13, 14, 15 molibdén alkatrészek feladata a 35 szilícium és a vörösréz bázistönk, illetve a belső kivezetők és a forraszanyagok közötti hőtágulási különbségek kiegyenlítése. A 13, 14, 15 molibdén alkatrészek aranyozása, illetve ezüstözése forraszthatóságukat biztosítja. Az 40 aranyozás, illetve ezüstözés célszerűen hidrogén atmoszférában történik az arany, illetve az ezüst olvadáspontjánál magasabb hőmérsékleten úgy, hogy a 13, 14, 15 molibdén alkatrészek felületére ráhelyezzük a kívánt minőségű anyagot és az 45 együttest az előírt hőfokra hevítjük, miáltal az arany, illetve ezüst megolvad és szétfolyik a felületen. Az arany egyenletes szétterülését azáltal biztosítjuk, hogy a 13, 14, 15 molibdén alkatrészek aranyozandó felületeit megfelelő módon 50 feldurvítjuk és ezáltal az arany felületi feszültségét minimálisra csökkentjük. Az ezüst egyenletes szétterülését úgy biztosíthatjuk, hogy az előzőleg 2—3 /ix vastagságú nikkel réteget galvanizálunk a 13, 14, 15 molibdén alkatrészek beezüstözendő 55 felületeire. Molibdén helyett színterelt fém, illetve fémötvözet, pl. AgW is alkalmazható. A színterelt anyagnak jő elektromos és hővezetőképességgel kell rendelkeznie, továbbá a hőtágulás együtthatójának csak kis mértékben szabad eltérnie a szili- 60 cium hőtágulási együtthatójától. A találmány szerinti eljárás értelmében a 7. ábrán látható összeállításban kerülnek az alkatrészek a katódoldali ötvözésre. A 20 grafit formában kimunkált üregben alul helyezkedik el a 15 65 molibdénlemez aranyozott, illetve ezüstözött felületével lefelé. A 15 molibdénlemezre 25 grafit távolságtartó segítségével alumíniumból, vagy alumínium szilícium ötvözetből készült 18 korongot helyezzük. A 18 korong felületéről a szennyezéseket ötvözés előtt kémiai úton, pl. hidrogénfluoridban történő maratással távolítjuk el, majd a 18 korongot a maróoldat maradványainak eltávolítása érdekében gondosan lemossuk. A 18 korongra helyezzük az előzőekben leírt módon előkészített 10 szilícium lemezt, majd a 21 grafit távolságtartó segítségével az első antimont tartalmazó 19 arany karikát. A 19 aranykarika felületén levő szennyezéseket az ötvözés előtt kémiai úton, pl. hidrogénfluoridban történő maratással távolítjuk el, majd gondosan lemossuk a maróoldat maradványainak eltávolítása céljából. A 19 aranykarika felületére tesszük a 6. ábrán látható 16 nagytisztaságú alumíniumoxid kerámia gyűrűt, azt követően a 21a grafit távolságtartó közbeiktatásával alumínium, vagy alumínium szilícium ötvözetből készült 17 korongot rakjuk be. A 17 korongot célszerű a 18 korong előkészítésének megfelelően letisztítani. A 17 korongra helyezzük a 13 molibdén korongot, végül nikkelből vagy más fémből készült 22, 23, 24 ötvöző súlyokat helyezzük be. Az így összeállított együttest nagyvákuumterű ötvözőkályhába helyezzük és a 8. ábrán látható I hőfok programot hajtjuk végre, amikoris megtörténik a 19 antimon tartalmú aranykarika ötvözése, valamint a 13, 15 molibdén kontaktusoknak alumíniummal, vagy alumínium szilícium ötvözettel történő keményforrasztása. Az ötvözés időtartama alatt a vákuum értéke célszerűen 5,10-4 -l,10-6 Hgmm. Az I hőfokgörbe maximuma 8. ábra tirisztor típustól függően 350-800 C°, és a hőntartás időtartama 5—20 perc. Az első hőkezelés megtörténte után kivesszük a 24, 23, 22 ötvöző súlyokat, majd a 21a grafit távolságtartót és végül a 16 ötvöző korongot és behelyezzük a második antimont tartalmazó 19 aranykarikát, majd a 21a grafit távolságtartót, a 16 ötvözőkorongot, továbbá a 22, 23, 24 ötvözősúlyokat. Az így összeállított együttest behelyezzük a nagyvákuum ötvözőkályhába és 8. ábrán látható II hőfokprogramot hajtjuk végre, amikoris megtörténik a második 19 antimon tartalmú aranykarika beötvöződése. Az ötvözött katódréteget tehát két lépésben állítjuk elő. Az első és egyben magasabb hőmérsékleten végzett hőkezelés során az egyenletes oldódást biztosítjuk azáltal, hogy a 10 szilícium alatt levő 18 korong is olvadt állapotban van ezen a hőfokon és így a 10 szilícium lemez a 22, 23, 24 súlyok hatására vízszintes helyzetet tud elfoglalni. A második hőkezelés során, mely alacsonyabb hőmérsékleten történik a katódréteg mélységét állítjuk be a 19 aranykarika vastagságával és az alkalmazott hőfokkal. A második hőkezelés maximuma célszerűén 550-800 C° közé esik és a hőntartás időtartama 3
