187919. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fényelektromosan érzékeny vezetőképességű réteg előállítására
1 187 919 2 ható különböző anyagpárolgási sebesség mellett, tehát ugyanaz a rétegnövekedés elérhető kis felület nagyobb sebességű vagy nagyobb felület lassabb párolgása mellett. A szokásos téglatest, félhenger stb. alakú csónakokból 180 -ot is elérő, és a fogyással folyamatosan változó tér- 5 szögben párolog az anyag, emiatt az optimális rétegnövesztés igen nehéz feladat. A találmány tehát eljárás fényelektromosan érzékeny vezetőképességű, 20—150 pm vastagságú réteg előállítására, ahol a réteganyag szelén és/vagy szelénötvözet és/vagy szelénvegyület, ahol a sze- 10 lénötvözet és/vagy szelénvegyület arzénnak, tellurnak, valamint halogén anyagoknak legalább egyikét tartalmazza és a réteget ügy állítjuk elő, hogy a réteganyagot tartalmazó csónakot és hordozót vákuumpárologtató gépbe helyezzük, majd 0,1 Pa-nál alacsonyabb nyomást 15 állítunk elő a vákuumpárologtató gép terében, miközben célszerűen felmelegítjük a hordozót maximálisan 170 °C-ig, majd valamely, 200 és 450 °C közötti hőmérsékletre felfűtve a csónakot elpárologtatjuk a réteganyagot a hordozó felületére, majd megvárva a csónak le- 20 hűlését, de legalábbis 250 °C alatti csónakhőmérsékletig várva, lelevegőzzük a vákuumpárologtató gép terét, továbbá a csónak geometriai alakját úgy választjuk meg, hogy a réteganyag elpárolgáskor a csónakot, a csónak hosszirányára merőleges síkokban mérve 90°-nál kisebb 25 nyílásszögű síktartományon belül esve hagyja el, áltól a nyílásszög szögszárait a csónakban elhelyezett párolgó réteganyag felszínének a két szélső, a csónakból való kipárolgásra még egyetlen egyenes irányában lehetőséget nyújtó pontjait a csónak betöltőnyílásának peremével 30 összekötő egyenesek képezik. A párologtatási térszög fenti korlátozása több előnynycl szolgál. Azonkívül, hogy a felépülő rétegben a szennyezéskoncentrációk jobban kézbentarthatók, további előny még a réteg szerkezetének kedvezőbb ki- 35 alakíthatósága, ugyanis azonos koncentrációk esetén is a rétegnövesztés módjától függően változtathatók a réteg fényelektromos tulajdonságai. E módszer előnye még a jobb anyagkihasználás, mivel itt az anyag döntő többsége beépül a rétegbe. 40 A párologtatási térszög korlátozása megoldható volna még olyan módon is, hogy a forrás és a hordozó közé maszkoló lemezeket helyeznének. Ez a megoldás azonban két szempontból is hátrányos, mivel az ilyen lemez rövid idő alatt a rárakódó, majd leváló anyag miatt por- 45 forrássá válik, ami a rétegen felületi hibákat okoz, továbbá az anyagkihasználás is kedvezőtlenebb lesz. A térszögnek a csónak geometriájával való korlátozása jelentős előnyöket ad a rétegkészítésnél, azonban probléma itt is adódik, mivel a párologtatás során az anyag fogyá- 50 sával a megoldások többségénél változik a párolgó felület hatásos mérete, ami változtatja a rétegfelépülés sebességét. Ez a probléma azonban megoldható a párologtató csónak fűtőteljesítményének meghatározott program szerinti szabályozásával. Ez a program megállapítható 55 pl. valamely rezgő kvarc elven működő rétegvastagságmérő segítségével, amely a felépülő réteg vastagságát folyamatosan érzékeli. Azonos hőfokon tartva a csónakot így megállapítható a rétegnövekedés időfüggése, melynek alapján megtervezhető egy fűtésszabályozási 60 program, amely állandó rétegnövekedést eredményez, vagy kívánság szerint gyorsuló, ill. lassuló rétegnövekedést biztosít. Előnyös lehet az olyan megoldás, ahol a párologtatott réteg felületére egy szervesréteget viszünk fel 0,5—15 pm 65 vastagságban, amely polivinilkarbazolt vagy poliamidot vagy poliésztert vagy poliuretánt vagy polisztirolt vagy polikarbonátot tartalmaz. Tartalmazhat a szervesréteg trinitrofluorenont is, az említettek mellett. A találmány szerinti eljárás megvalósításához alkalmas párologtató csónak kialakítására az alábbi példákat hozzuk fel ábráink segítségével illusztráltan. 1. ábra. Szűknyakú, dőlt falrészű párologtató csónak 2. ábra. Szűknyakú, hengeres párologtató csónak 3. ábra. Szűknyakú, függőleges falrészes párologtató csónak 4. ábra. Szűknyakú, benyúló nyakrészes, dőlt falrészű párologtató csónak 5. ábra. Szűknyakú, benyúló nyakrészes, hengeres párologtató csónak. A csónakok keresztmetszeti formáját mutatják az ábrák. A csónakok hossza a réteghordozó méretétől függ. Pl. egy 240 mm hosszú alumínium henger esetén a csónak hossza kb. 270 mtn-re választható 50—100 mm körüli csónak-hordozó távolság esetén. Az optimális változat kiválasztásánál a főbb szempontok a következők: a hordozó felületnagysága, a párologtató gépben rendelkezésre álló hely, az egy párologtatási ciklusban egy hordozóhoz párhuzamosan használt párologtató csónakok száma, a rétegnövesztés tervezett időfüggése stb így pl. hengerformájú hordozó esetén kisebb hengerátmérő (pl. 120 mm) és 100 mm csónakhordozó távolságnál jól használható az 1. ábrán látható szűknyakú, dőlt falrészű párologtató csónak. Ennél a megoldásnál abban az esetben, ha a bemért szelénötvözet szintje a megolvadás után nem magasabb, mint a dőlt falrész felső szintje, akkor a párolgás szöge közelítőleg 40°, az egész párologtatás alatt. Ha a párologtató gép függőleges méretei szűkösebbek, akkor a 4. ábr a szerinti benyúló nyakrészes változat is használható, itt azonban a párologtatás kezdeténél nagyobb a párolgási szög, mint 40°, továbbá célszerű a párologtató csónak két végénél kisméretű szellőző nyílást alkalmazni, hogy az olvasztáskor fejlődő gázok ne okozzanak felfrocskölést. Nagyobb átmérőjű hordozóhenger esetén (pl. 200 mm) rövidebb nyakrésszel rendelkező párologtató csónakot kell alkalmazni, amely 60° alá korlátozza a párolgási szöget, ha az olvadék szintje a belső függőleges falrész alsó szintjénél nem magasabb. Ha a réteg készítésénél egy hordozóhoz két vagy három párhuzamosan működtethető párologtató csónak tartozik, akkor célszerű keskenyebb csónakokat alkalmazni, s így a csónakok szorosabb elhelyezésével javítható az anyagfelhasználás hatásfoka. A találmány szerinti eljárás bemutatására ismertetünk néhány kiviteli példát, Első példánkban hengeralakú alumínium hordozóra párologtatunk fényérzékeny réteget. A henger külső átmérője 120 mm, hossza 220 mm. A párologtatáshoz két csónakot használunk. Az első csónak az 5. ábra szerinti, a második csónak az. 1. ábra szerinti formájú, mindkettő hossza 260 mm. A csónakok felső része azonos magasságban van, s ezen szint távolsága a felettük vízszintes tengely körül forgatott hordozó felületétől 80 mm. A két csónak középvonalának egymástól való távolsága 25 mm. Az első csónakba betöltünk 300 g tiszta szelént (99,999 %), a második csónakba 220 g szelénötvözetet, amely 3 % As-t és 40 ppm Cl-t tartalmaz. A gőzölőgépet 3
