Способ изготовления диодного или транзисторного р-п перехода на полупроводниковом кристалле п-типа

Способ изготовления диодного или транзисторного р-п перехода на полупроводниковом кристалле п-типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик он 621239 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 081076 (21) 2411833/18-25 (51)М. Кл.2

Н 01 Ь 21/02 с присоединением заявки Ио. Государстаеиный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621-382 (088.8) Опубликовано 150879. Бюллетень H9 SU

Дата опубликования описания;150879 (72) Авторы изобретения

Л. С. Милевский и Т. И. Ткачева (71) ЗаяВИтЕЛЬ Институт металлургии им. А. A. Байкова (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДНОГО ИЛИ ТРАХЗИСТОРНОГО

P-и-ПЕРЕХОДА НА ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ МОНОКРИСТАЛЛЕ и-ТИПА

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может применяться для изготовления полупроводниковых приборов путем создания р-и-переходов в монокристаллах кремния и германия и-типа на основе использования явления конверсии исходного и-типа проводи-. мости в р-тип при достижении высокой плотности дислокаций, введен- ных:пластической деформацией..

Известен способ изготовления р-п-переходов, использующий конверсию п-типа в р-тип на границе зерен в бикристаллах (1). 15

Известен также способ изготовления диодного или транзисторного р-птперехода на полупроводниковом монокристалле и-типа путем создания р-области .давлейием сосредоточен- 20 Мой нагрузкой (2). Деформацию осуществляют на воздухе при 600-500 С вдавливанием коррундового цилиндра с нагрузкой 32 кг/мм до плотнос-2 ти дислокаций 10 — 10в см

Однако при таком способе р-область р-и-перехода имеет удельное сопротивление порядка нескольких десятков кОм, что приводит к малому эффекту выпрямления на границе р-и-пере- ЗО

2 хода, что, в свою очередь, приводит к низкому качеству иэделий на основе такого р-и-перехода за счет малых значений,выходных характеристик °

Цель Изобретения - повышение качества р-п-перехода. .Это дос:кигается тем, что давление осуществляют двумя соосньаки пуансонами„ содержащими на острие легирующую,добавку, давление 1-:

12 кг/мм осуществляют при 700-900 С

s течение 20-120 мин, после создания р"области проводят обжиг при 450550 С в течение 30-90 мин с закалкой в масле, преимфцественно силиконовом.

Эта операция позволяет получить низкоомную (порядка нескольких сотен

Ом) р-область эа время, не превышающее 2 ч, что обеспечивает большой эффект выпрямления; то есть можно. получить заданные эксплуатационные характеристики и, высокое качество изделий. Завершающая операцияе отжиг готового иэделия при 450-550 С в течение 30 - 90 мин с последую" щей закалкой, например, в силиконоаом масле приводит к перераспределению акцепторных примесей в атмосфере на дислокациях, обеспечивая

621239

Формула изобретения составитель Н. Ярмолюк

Редакто Т. Колодцева Тех е Э.Чужик Корректор Е.Л ха, Заказ 4817/б0 тираж 923 Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 NocKBa Ж-35 Ра ская наб. . 4 5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем самым более четкую. гранину между р-n"îáëàcòÿìè, увеличивая эффект выпрямления и, следовательно, улучшая качество изделий.

Примеры выполнения предлагаемого способа.

Пример 1. Изготовление.полевого транзистора из монокристалла. кремния и-типа с исходным удельным сопротивлением 100 Ом.см, выращенного по методу Чохральского и содержащего ростовые дислокации < 10 см

Деформацию осуществляют пуансонами из p8

Для одновременности проведения деформации и легирования перед началом деформации на острия пуансонов наь з носят каплю спиртового раствора Н ВО или спиртового раствора А6(БО )з .

Перед изготовлением контактов пластину кремния, содержащую р-п-переход, промывают в HF для удаления окисной пленки. Омические контакты изготовляют термокомпрессией обычным способом. После операции изготовления контактов проводят отжиг готового изделия при 550 С в течение 30 мин с последующей закалкой в гликоле.

Пример 2. Изготовление диода из монокристалла германия и-типа с исходным удельным сопротивлением 100 Ом.см, выращенного по методу Чохральского и содержащего ростовые дислокации 4 10 см" . Деформацию осуществляют коррундовыми пуансонами при 700 С в течение

60 мин с нагрузкой 12 кг/мм . Толщина исходной пластины германия равна 1 мм. Для одновременности проведения деформации и легирования перед началом деформации на острия пуансонов,наносят каплю спиртового раствора НзВОь . Перед изготовлением контактов пластину германия, содержащую р-п-переход, промывают в капящей перекиси водорода для удаления окисной пленки. Омические контакты изготовляют термокомпрессией обычным способом. После операции изготовления контактов проводят отжиг готового изделия при 450 С в течение 90 мин с последукщей закалкой в силиконовом масле.

Использование предлагаемого

5 способа изготовления р-и-перехода обеспечивает по сравнению с известным повышение качества р-и-перехода эа счет уменьшения сопротивления р-области на два, три порядка, 10 что в свою очередь, ведет к увеличению эффекта выпрямления íà гра. нице р- и п-области по крайней мере на порядок. Кроме того, повторе" ние операции отжига позволяет увеличить длительность эксплуатации изделия, поскольку полностью восстанавливает исходные характеристики е

1. Способ изготовления диодного или транзисторного р-и-перехода на полупроводниковом монокристалле и-типа путем создания р-области давлением сосредоточенной нагрузкой, о т л и ч а ю щ и й.с я теМ, что, с целью повышения качества р-и-пе" рехода, давление осуществляют двумя соосными пуансонами, содержащими на острие легирующую добавку.

2. Способ по п.1, о .т л и ч а ю- щ и й с я тем, что давление

11-12 кг/мм осуществляют при.700900 С в течение 20-120 мин.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т " л и ч а ю шийся тем, что после создания р-области проводят отжиг при 450-550 С в течение .30-.

40 90 мин, с закалкой в масле, преимущественно силиконовом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2970229, кл. 307-885, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 348129, кл. Н 01 2 21/02, 1971.