194444. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ohmos kontaktus készitésére félvezető, előnyösen vegyületfélvezető szeleten
1 194.444 2 ját anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk, beleértve azt is, hogy az alábbiakban egy-egy változó értéktartományként megadott szakaszban a teljesítmény értéke folyamatosan nő, de például a c hőkezeléshez szükséges mikrohullámú teljesítmény értéke a hőkezelés teljes ideje alatt is folyamatosan nőhet. 1. példa ,, . 10 Az n-vezetési típusú np ~ 10 cm koncentrációjú galliumarzenid (GaAs) rétegre 1000 nm vastagságú Au-Ge-Ni komponensekből álló vezető réteget vittük fel. Az így kialakított szerkezeten - önmagában ismert módon - fotolitográfiai és kémiai maratás segítségével kialakítottuk a kontaktusok geometriáját, 15 majd az így kialakított szerkezetet 2475 MHz-es frekvenciájú mikrohullámú sugárzás segítségével hőkezeltük. A teljesítmény kezdeti értéke (ld. az ábra A tartományát) 0,2 kW, végértéke (ld. az ábra C tartományát) 2 kW volt. a teljesítmény felfutásának idejét «(ld. az ábra B tartományát) 30 s-re változtattuk, a tel- ^ jes hőkezelés ideje 120 s volt. A hőkezelés után a szerkezeteken önmagában ismert módon megmértük a fajlagos kontaktusellenállás értékét, melynek átlaga 1,5 1 O'6 ohmcm2-nek, a szórás ± 25%-nak adódott. Az elvégzett hőkezelés semmiféle, a szerkezetet 25 érintő károsodást nem okozott. A hagyományosan használt technológiai eljárás szerint elvégzett kísérletek a következő körülmények között folytak. A hőkezelést kemencében 470 °C-on nitrogén atmoszférában, 300 s-ig SiOí védőréteg egyidejű alkalmazásával végeztük. A mért fajlagos kontaktusellenállás ér- 30 téke rosszabbnak, 1,4'10'3 * 5 ohmcm2-nek, a szórás is nagyobbnak, ± 100%-nak adódott. 2. példa Az 1. példában közölt módon elkészített szerkeze- 35 tét 950 MHz frekvenciájú mikrohullámú hőkezelésnek vetettük alá. A teljesítmény kezdeti értéke 0,1 kW (ld. az ábra A tartományát) végértéke 0,5 kW (ld. az ábra C tartományát) volt. A teljesítmény növekedésének ideje 30 s volt, ami a teljes hőkezelési idő 10%-ának felelt meg. A fajlagos kontaktusellenállás mérés 4,7-10"6 ohmcm2 értéket és ±35% szórást mutatott. Ez mindkét értéket tekintve rosszabb, mint az 1. példában közölt érték, de még mindig kedvezőbb, mint a szokásosan használt eljárás szerinti érték. A találmány szerinti eljárás alkalmazásánál sem- 45 miféle mechanikai károsodás nem lépett fel. 3. példa Az 1. példában közölt módon elkészített szerkeze- 50 tét 10 GHz frekvenciájú hőkezelésnek vetettük alá. A teljesítmény kezdeti értéke (ld. az ábra A tartományát) 0,5 kW, végértéke 5 kW volt (ld. az ábra C tartományát). A teljesítmény növekedésének ideje 15 s volt, ami a teljes hőkezelési idő 50%-ának felelt meg. A fajlagos kontaktusellenállás 1,3'10“* ohmcm2-nek, a szórás ±15%-nak adódott. A hőkezelés hatására semmiféle mechanikai károsodás nem lépett fel. A találmány szerinti eljárás előnyei az alábbiakban foglalhatók össze: 1. A fajlagos kontaktusellenállás értéke jobb lesz, mint a hagyományosan használt technológiákkal előállított szerkezeteknél; 2. A hőkezelt szeletek mechanikailag nem károsodnak; 3. Az egy szeleten kialakított kontaktusok fajlagos ellenállásának szórása lecsökken; 4. A folyamat jól automatizálható, vezérelhető, mivel csak villamos jelek feldolgozását igényli. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás ohmos kontaktus készítésére félvezető, előnyösen vegyületfélvezető szeleten, melynek során a félvezető szelet felületére önmagában ismert módon vezető réteget viszünk fel, majd az így létrejött vezető anyag-félvezető szerkezetet mikrohullámú sugárzás segítségével hőkezeljük, azzal jellemezve, hogy a mikrohullámú sugárzást a szerkezetre a hőkezelés során egy kezdeti értékről egy végértékre növekvő teljesítménnyel adjuk rá. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikrohullámú sugárzás frekvenciája 0,95 ... 10 GHz, a hőkezelés ideje 30 ... 300 s. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikrohullámú sugárzás teljesítményének kezdeti értéke 0,1 ... 0,5 kW. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikrohullámú sugárzás teljesítményének végértéke 0,5 ... 5kW. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a teljes hőkezelési idő max. 10%-ig a besugárzást a teljesítmény kezdeti értékén végezzük, majd a teljesítményt a hőkezelés végéig növeljük. 6. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a besugárzás teljesítményét a kezdeti értékről a végértékre a teljes hőkezelési idő 10-50%-ig növeljük, s ezután a besugárzást a végértéken végezzük. 7. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a teljes hőkezelési idő max. 10%-ig a besugárzást a teljesítmény kezdeti értékén végezzük, majd a teljesítményt a teljes hőkezelési idő max. 50%-ig fokozatosan a végértékre növeljük, s ezután a besugárzást a hőkezelés végéig a végértéken folytatjuk 1 db ábra Kiadja: Országos Találmányi Hivatal Felelős kiadó: Himer Zoltán KÖDÉX 3
