DE2533897A1 - Verfahren zur herstellung einer duennen schicht aus insb - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer duennen schicht aus insbInfo
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Description
dr. O. OTTTMANN Postadresse
K. L. SCHIFF D.8 MÜNCHEN Θ5
DB. A. V. FÜNER POSTFACH O5O16O
DIPL. !NO. P. STREHL 253389 / TELEFON (089) 48 20 54
dr. U. SCHUBEL-HOPF telegr. auromahcpat München
DIPL-INQ. D. EBB1NGHAUS TELEX 5-23563 AL1RO D
29. Juli 1975 HITACHI LIMITED DA-Il 784
Priorität : 14. August 1974, Japan , Nr. 92 528
Verfahren zur Herstellung einer dünnen Schicht aus InSb
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Schicht aus InSb zur Verwendung als magnetempfindliches Element,
insbesondere ein Verfahren, bei dem zur Ausbildung dieser dünnen Schicht eine Wärmebehandlung in einer speziellen Atmosphäre vorgenommen
v/ird.
Um ein magnetisch empfindliches Element mit hoher Empfindlichkeit
herzustellen, das aus einem dünnen Film von InSb einer Dicke von
3 /um besteht, ist es erforderlich, eine dünne InSb-Schicht zu erzeugen,
deren Kristalle eine Hauptachse von mindestens 3 uni" aufweisen.
Diese Tatsache wurde durch die Anmelderin bereits vorher festgestellt. Um derartige Kristalle zu erzielen, eignet sieb das
gut bekannte Zonenschmelzverfahren, das u. a. in"A.R. Clawson;
Intern. Conf. Thin Film, Vortragsbericht 5.13, Venedig, 15 bis
IS Kai 3 972" beschrieben ist.
Bisher-wurde dieses Zcnenschraelzverfahren in einem Inertgas hoher
Reinheit, wie Eeliurc oder Stickstoff, durchgeführt.
Ein dünner Film von InSb, der durch Zonenschmelzen in der vortte-
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hend angegebenen gasförmigen Atmosphäre hoher Reinheit hergestellt
wurde, hat folgende Eigenschaften: einen Hall-Koeffizienten von 100 bis 300 cnr/C, eine Elektronenbeweglichkeit
von 8000 bis 30 000 cm /Vs, einen spezifischen Widerstand von
—"5 —2
3 x 10 bis 4 x 10 Ohm.cm, einen Störpegel eines Brückenelements
von 0,6 bis 15 uV und ein Signal/Rausch-Verhältnis (Rauschabstand)
von 40 - 65 dB.
Diese Werte werden bei einer Stromdichte von 5000 A/cm und einer
magnetischen Flußdichte von 10 Gauss gemessen.
Ein dünner Film aus InSb, der diese Werte zeigt, ist jedoch unzufriedenstellend
als Material für ein magnetisch empfindliches Element hoher Empfindlichkeit, welches niederen Störpegel oder
einen hohen Rauschabstand aufweist. Die zufriedenstellenden Werte für ein gutes magnetosensitives Element, insbesondere
das Element für einen Hall-Kopf sind folgende: ein Hall-Koeffizient von mehr als 300 cdi /C, eine Elektronenbeweglichkeit
von mehr als 30 000 cm /Vs, ein spezifischer Widerstand
—2
von weniger als 1 χ 10 Ohm.cm, ein Störpegel von weniger als
0,8 yuV und einen Rauschabstand von mehr als 70 dB.
Die Eigenschaften der bisher hergestellten dünnen Schichten aus
InSb machen diese daher ungeeignet für die praktische Anwendung
und insbesondere sind der Störpegel oder der Rauschabstand.
der bisher erhaltenen dünnen Filme der Grund dafür, daß diese ohne Zweifel ungeeignet zur Verwendung in einem Plall-Kopf
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von dünne» InSb-Filmon zur Verfügung
zu stellen, welche keinen der vorstehend beschriebenen Nachteile
der bekanntermaßen erhaltenen Filme aufweisen und welche insbesondere
einen ausreichend niederen Störpegel oder einen hohen Rauschabstand aufweisen, die sie zur Verwendung als
hochempfindliches magnetocensitives Element geeignet machen.
Anders ausgedrückt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Schicht aus InSb zu
schaffen, die sich zur Verwendung als Hall-Kopf, als Infrarot-
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Anzeigeelement, als Hall-Element für einen Gleichstrommotor und für andere magnetisch empfindliche Elemente eignet, die einen
niederen Störpegel und keine geringere Empfindlichkeit als die bisher üblichen dieser Elemente zeigen.
Wenn die erfindungsgemäß hergestellten dünnen InSb-Schichten
für einen Magnetkopf verwendet werden, so soll durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Schicht gebildet werden, die zu einem
hochempfindlichen Hall-Kopf führt, der einen niederen Störpegel
bzw. einen hohen Rauschabstand hat, das vergleichbar mit der entsprechenden Eigenschaft eines hochwertigen Magnetkopf
es auf Basis einer Spule ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer dünnen Schicht aus InSb, bei dem folgende Verfahrensschritte
durchgeführt werden:
a) Ausbilden einer dünnen Schicht aus polykristallinem InSb auf einem Substrat, dai? mindestens eine aus einem isolierenden Material
bestehende Fläche aufweist,
b) Ausbilden eines Oxidfilms auf der dünnen Schicht,
c) Y/ärmebehandlung der dünnen Schicht durch Erhitzen auf eine
Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts von InSb in einem Inertgas oder gasförmigem Stickstoff, das 1 ppm bis 3 x 10* ppm
Sauerstoff enthält, und
d) Abkühlen der dünnen Schicht auf Raumtemperatur.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt c) eine Atmosphäre angewendet wird, die sich von der in
anderen Verfahren angewendeten Atmosphäre dadurch unterscheidet, daß sie 1 bis 3 x ICT ppm Sauerstoff enthält. Das verwendete Gas
kann ein Gemisch aus Inertgasen mit Stickstoff oder ohne Stickstoff
sein.
Vorzugsweise erfolgt die V/ärmebehandlung in Verfahrensschritt c) durch Zonenschmelzen; anstelle des Zonenschmelzens kann jedoch
auch gewöhnliches Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des
Schmelzpunkts von InSb in dieser gasförmigen Atmosphäre erfolgen.
Die Eigenschaften der dünnen Schicht fiinci jedoch etwas besser, wenn anstelle des üblichen Erhitzens ein Zonenschmelzvorgang
durchgeführt w.irö.
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2 b 3 3 8 9 7
Vorzugsweise wird die dünne Schicht aus InSb in polykristalliner Form auf ein isolierendes Substrat aufgetragen( auf die
Fläche aus isolierendem Material).
Der Sauerstoffgehalt der gasförmigen Atmosphäre liegt vorzugsweise
im Bereich von Ix 10 ppm bis 3 x 10 ppm (Teile pro
1 Million Teile) und insbesondere im Bereich von 1 χ 10 ppm bis
3 x 105 ppm.
Eine Menge bis zu 10 ppm des Sauerstoffes in dem Inertgas oder
in dem gasförmigen Stickstoff kann ganz oder teilweise durch
Zugabe der zehnfachen Menge an Wasserdampf, d. h. durch Zugabe einer Wasserdampfmenge bis 10^ ppm, ersetzt werden. Es ist jedoch
zu bevorzugen, die Menge des Wasserdampfes bei einem Minimum
zu halten, wenn der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre ausreicht.
Eine mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte dünne
InSb-Schicht eignet sich für ein magnetisch empfindliches Element,
insbesondere ein Hall-Element für einen Hall-Magnetkopf, da sie einen niedrigeren Störpegel bzw. ein höheres Signal/Rausch-Verhältnis,
d.h. einen größeren Rauschabstand, sowie andere vergleichbare- Eigenschaften wie ein übliches Hall-Element der besten
Qualität hat, bzw. bessere Eigenschaften als dieses aufweist.
Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich.
Diese Zeichnungen sollen nachstehend erläutert werden.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, welche die Abhängigkeit des Hall-Koeffizienten, der Elektronenbeweglichkeit und des
Störpegels einer dünnen Schicht aus InSb von dem Sauerstoffgehalt zeigt.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen der Streuung (scatter) des Störpegels einer dünnen
InSb-Schicht und dem Sauerstoffgehalt der Wärmebehandlungsatmosphäre darstellt.
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Fig. 3 gibt den Zusammenhang zwischen den Eigenschaften einer
dünnen Schicht aus InSb, wie dem Hall-Koeffizienten, der Elektronenbeweglichkeit,
dem Störpegel und der Streuung des Störpegels, und der Menge des zugesetzten Wasserdampfes in der Wärmebehandlungsatmosphäre,
die etwa 1000 ppm Sauerstoff enthält, an,
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die den gleichen Zusammenhang
wie Fig. 3 zeigt, jedoch mit der Abänderung, daß der Sauerstoffgehalt nur 0,1 ppm beträgt.
Fig. 5 ist die graphische Darstellung der Abhängigkeit der Eigenschaften
einer dünnen Schicht aus InSb von dem Sauerstoffgehalt und dem zugegebenen Wasserdampf in der Wärmebehandlungsatmosphäre
.
Die Erfindung soll nachstehend ausführlicher erläutert werden. Der Hall-Koeefizient R™, die Elektronenbeweglichkeit μ^ und der
Störpegel N von dünnen Schichten aus InSb, die auf ein Substrat aufgetragen sind, welches aus einem isolierenden Material besteht,
hängen von der Sauerstoffmenge ab, die in der aus einem
Inertgas (in diesem Fall Helium) bestehenden Wärmebehandlungsatmosphäre vorliegt, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Die Streubereiche der gemessenen Werte sind ebenfalls in Fig. dargestellt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegt der wünschenswerte Sauerstoffgehalt
im Bereich von einem Teil pro 1 Million Teile bis 3 x 10 Teilen pro 1 Million Teile, wenn es erforderlich ist,
daß der erwähnte Störpegel merklich erniedrigt wird. V/enn der Sauerstoffgehalt weniger als 1 Teil pro 1 Million Teile beträgt,
so steigt der Störpegel merklich an. Wenn dagegen der Sauerstoffgehalt einen Wert von mehr als 3 x 10 Teilen pro 1 Killion
Teile annimmt, so erhöht sich die Streuung des Störpegels und der Hall-Koeffizient und die Elektronenbeweglichkeit werden
drastisch vermindert.
Ein Sauerstoffgehalt im Bereich von 10 ppm bis 3 x 10 ppm (Teile
pro 1 Killion Teile) ist jedoch wünschenswert, wenn ein hoher
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Hall-Koeffizient und/oder hohe Elektronenbeweglichkeit erforderlich
sind, weil diese Eigenschaften außerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches für den Sauerstoffgehalt vergleichsweise
schlechter werden, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Der Grund dafür, daß der Hall-Eoeffizient und die Elektronenbeweglichkeit
bei Werten von mehr als 3 x 10 ppm, d. h. bei Verwendung von mehr als 3 Gew.-% Sauerstoff, beträchtlich verschlechtert werden,
besteht darin, daß in diesem Fall eine beträchtliche Menge an metallischem Antimon in dem dünnen InSb-FiIm ausgeschieden wird.
Wie ferner aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Streuung des Störpegels am geringsten, wenn der Sauerstoffgehalt der Wärme-
2 3
behandlungsatmqsphäre im Bereich von 10 bis 3 x Kr ppm liegt.
In diesem Bereich des Sauerstoffgehaltes werden auch im Hinblick auf die sonstigen Eigenschaften der dünnen InSb-Schicht die
besten Vierte erzielt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Der wünschenswerteste Bereich für den Sauerstoffgehalt der Wärmebehandlungs-
2 3
atmosphäre liegt daher im Bereich von 10 ppm bis 3 x 10 ppm.
Die Werte der Streuung des Störpegels, δN, in Fig. 2 werden
aus den Daten berechnet, die durch Messung an einer dünnen Schicht aus InSb erhalten wurden, welche in Helium mit einem Gehalt
an 1 ppm HpO und verschiedenen Sauerstoffgehalten wärmebehandelt
worden ist.
Die Streuung des Störpegels, ^K, wird nach folgender Formel'
berechnet :
' ( f -TCVn 11/2
in der "/., X und η die einzelnen Werte, den Kittelwert und die
Anzahl der einzelnen Werte bedeuten.
In Fig. 2 ist auf der Ordinate die Streuung des Störpegels, OuV) aufgetragen, während die Abszisse den Sauerstoffgehalt
(ppm) in der Wärmebehandlungsatmosphäre angibt.
• "3
Ein Zusatz von Wasserdampf in einer Menge von weniger als 10 ppm
zu der Wärmebehandlungsatmosphäre, die einen geeigneten Sauerstoffgehalt hat, ist unschädlich, abgesehen davon, daß ein geringfügiger
Anstieg des Störpegels und der Streuung des Störpegels
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eintritt, wie aus Tabelle 1 und Fig. 3 ersichtlich ist. In Fig.
3 sind auf der Ordinate der Hall-Koeffizient RH, die Elektronenbeweglichkeit
yujj, der Störpegel N und die Streuung des Störpegels
^N aufgetragen. Die Abszisse gibt den Zusatz von Wasserdampf
zu einer Wärmebehandlungsatmosphäre an, die aus einem Inertgas mit einem Gehalt an 1000 Teilen Sauerstoff pro 1 Million
Teile besteht. In Tabelle 1 sind außerdem der Hall-Koeffizient, die Elektronenbeweglichkeit und der Störpegel von dünnen InSb-Schichten
gezeigt, die in einer Atmosphäre mit einem Gehalt an 300 Teilen Sauerstoff pro 1 Million Teile wärmebehandelt worden
sind.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Zugabe einer Wasserdampfmenge von mehr als 10 ppm zu einer Verminderung des Hall-Koeffizienten
und der Elektronenbeweglichkeit führt und daß ein so hoher Zusatz daher ungeeignet bei der Herstellung einer guten dünnen
Schicht aus InSb ist.
In Fig. 4 ist άβτ gleiche Zusammenhang wie in Fig. 3 dargestellt,
mit der Abänderung, daß eine Wärmebehandlungsatmosphäre verwendet
wird, die nur 0,1 Teil Sauerstoff pro 1 Million Teile enthält. Aus dieser Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Störpegel N und seine
Streuung,^ N, vermindert werden, wenn der Anteil des zugesetzten V/asserdampfes bis zu einem Wert von 10J Teilen pro 1 Killion Teile
ansteigt, und daß diese V/orte wieder ansteigen, wenn der Anteil des zugesetzten V/asserdampfes über V/er te von 10 ppm ansteigt.
Ein Wasserdampfzusatz von weniger als 10 ppm zu der Wärmebehandlurj£Gatmosphäre
ist daher nützlich zur Verbesserung der vorstehend angegebenen Eigenschaften, insbesondere des Störpegels
und seiner Streuung bzw. Abweichung, eines dünnen InSb-Films,
v/enn der Sauerstoffgehalt der Wärraebcbandlungsatmosphäre zu diesem
Zweck nicht hoch genug ist. Die Verbesserung dieser Rauncheigenscnaften
durch Zusatz von Wasserdampf ist jedoch nicht so groß v/ie die durch Zugabe von Sauerstoff erzielte Verbesserung.
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^enge an Was serdampf (ppm) |
Hall-Koeffi- zient(cm3/C) |
Elektronenbeweglich keit (cm2/Vs) |
000 - | 65 | 000 | Störpegel | 3 ■ |
6 χ ΙΟ2 | 350 - 500 | 50 | 000 - | 65 | 000 | O, | 3 - |
1 χ ΙΟ3 | 350 - 500 | 50 | 000 - | 65 | 000 | O, | 3 - |
5 χ ΙΟ3 | 250 - 450 | 30 | O, | - 0,5 | |||
- 0,7 | |||||||
- 1,4 |
In Pig. 5 ist der Zusammenhang zwischen den Eigenschaften einer
dünnen InSb-Schicht und der zugesetzten Menge an Sauerstoff und Viasserdampf zu der V/ärmebehandlungsatmosphäre dargestellt. Die
in Fig. 5 verwendeten Symbole ο, χ,δ und D sind in der nachstehenden
Tabelle 2 aufgeführt.
Symbol | Störpegel (jaV) | Hall-Koeffizient (cm5/C) |
I Elektronenbeweglich keit (cm2/Vs) |
O | <0,6 | >. 300 | ^- 40 000 |
X | 0,6 - 2 | ri 300 | 2l 40 000 |
Δ | 0,6-2 | >. 300 | 30 000 - 40 000 |
D | > 2 | f£400 | .:£ 30 ooo |
Der Störpegel wird mit Hilfe eines Elements vom Brückentyp bei
einer Stromdichte von 5000 A/cm gemessen. Die Eigenschaften einer
Probe, die in einer Atmosphäre wärmebehandelt worden ist,
der die in Figur 5 durch das Symbol α angegebenen Mengen an Sauer-
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stoff und Wasserdampf zugesetzt waren, sind vergleichsweise schlechter als die Eigenschaften von bisher erhaltenen dünnen
Schichten aus InSb. Andererseits sind die Eigenschaften von Proben, die durch die anderen Symbole in Fig. 5 dargestellt werden,
besser als die von entsprechenden Schichten gemäß dem Stand der Technik.
Die geeigneten Mengen an Sauerstoff und Wasserdampf in der Wärmebehandlungsatmosphäre
liegen innerhalb des schraffierten Bereiches der Fig. 5. Die Gesamtmenge an Sauerstoff und ein Zehntel
der Gesamtmenge an Wasserdampf sollten daher weniger als 3 x ICr ppm betragen. Anders ausgedrückt, läßt sich der Anteil
an Sauerstoff in der Wärmebehandlungsatmosphäre durch Zugabe der zehnfachen Menge an Wasserdampf ersetzen. Der obere Grenzwert
für die Zugabe von Wasserdampf wurde vorstehend beschrieben. Die vorstehend angegebenen Daten wurden in Versuchen erhalten,
in denen als Inertgas für die Wärmebehandlungsatmosphäre Helium verwendet wurde. Die gleichen Ergebnisse wurden bei Verwendung
von anderen Inertgasen und von Stickstoff erzielt. Daraus läßt sich schließen, daß die Wärmebehandlungsatraosphäre, die aus
einem Inertgas oder Stickstoff besteht, gemäß einer am stärksten
2 3
bevorzugten Ausführungsform 1 χ IO ppm bis 3 x 10 ppm Sauerstoff
enthalten sollte und eine so geringe Wasserdampfmenge wie
möglich. Es ist jedoch in der Praxis schwierig, den Anteil an Wasserdampf auf 0 zu vermindern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben.
Ein 3 um dicker InSb-FiIm wurde mit Hilfe der bekannten Vakuum-Auf
daiupf methode auf ein Substrat aus Natronglas aufgetragen. Danach
wurde ein In^O^-Film auf der Oberfläche des inSb-Films
ausgebildet, indem zuerst In abgelagert und dieses dann in einer oxydierender! Atmosphäre auf 300 bis 350 C erhitzt wurde. Danach
wurde das Zonenschmelzen des dünnen IijSb-Filmß in einer Heliumatmosphäre
mit einem Gehalt an etwa 300 ppm Sauerstoff mit Hilfe
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der bekannten Heizdraht-Methode durchgeführt. Der gebildete
dünne InSb-FiIm hatte folgende Eigenschaften: einen Hall-Koeffizienten
von 430 cm /C, eine Elektronenbeweglichkeit von 65 000 cm /Ys und einen Störpegel von 0,6 jaV. Der Störpegel wurde
bei einer Stromdichte von 5000 A/cm gemessen. Der Rauschabstand bzw. das Signal/Rausch-Verhältnis betrug 76 dB.
Ein 3 pm dicker InSb-FiIm wurde auf ein Substrat aus Glimmer
aufgetragen. Dann wurde auf der Oberfläche des dünnen InSb-Films nach der gleichen Verfahrensweise wie in Beispiel 1 ein Film aus
In2O., ausgebildet. Anschließend wurde die Wärmebehandlung der
dünnen Schicht aus InSb bei 540° C ffiit Hilfe eines elektrischen
Ofens in einer Atmosphäre durchgeführt, die etwa 100 ppm Sauerstoff
vmä BäiBÖestens eines der Inertgase Helium, Stickstoff,
Argon und Krypton, enthielt, und zn der etwa 5ÖÖ ppm Wasserdampf
augesetzt worden waren» Danach wurde die dünne InSb-Schicht
IB it einer
abgekühlt,
abgekühlt,
einer RüBlgesetowiMigkeit von 100° 0/h auf Raxasteisperatur
Der aui diese Weise erhaltene dünne InSb-Eilis hatte einen Hall—
Koeffizienten von 350 cm /0, eine Elektronenbeweglichkeit von
53 000 cm /Ys» einen Störpegel von 0,9 w¥ und ein Signal/Bauec23-Yeriiältnis
von 72 dB. Der Störpegel wurde bei einer Stroisdicbte
von 5 000 A/cm gemessen.
Wenn andererseits ein dünner Film aus InSb in einem Inertgas
hoher Beinheit, üem kein Sauerstoff und kein Wasserdampf zugesetzt
worden waren, der Wärmebehandlung unterworfen wurde, so hatte der erhaltene der wärns eb eh an del te InSb-Pj.la eine Elektronenbeweglichkeit
τοώ 31 000 ei /Vs, einen Störpegel von 1,8 uf und
ein Signal/Rausch-Verhältiiis von 63 dB. Die Werte sind schlechter
als die Wer-te, die mit den erfindungsgemäß hergestellten Proben
erzielt werden.
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Claims (6)
- .Patentansprüche/ 1, Verfahren zur Herstellung einer dünnen Schicht aus InSb, "bei dem auf einem Substrat, das mindestens eine aus einem isolierenden Material bestehende Fläche aufweist, eine dünne Schicht von polykristallinem InSb ausgebildet wird, auf der dünnen Schicht ein Oxidfilm erzeugt wird, die dünne Schicht durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts von InSb in einer aus mindestens einem Inertgas oder Stickstoff bestehenden Atmosphäre und Abkühlung auf Raumtemperatur thermisch behandelt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Behandlung in einer Atmosphäre durchgeführt wird, die 1 Teil bis 3 1O4 Teile Sauerstoff pro 1 Million Teile enthält.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung durch Zonenschmelzen durchgeführt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß in der Wärmebehandlungsatmosphäre ein Sauerstoffgehalt von 1 χ 10 Teilen bis 3 x 10^ Teilen pro 1 Mil ion Teile aufrechterhalten wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmebehandlungsatmosphäre ein Sauerstoffgehalt von 1 χ IQ-Teilen bis 3 x lO^Teilen pro 1 Million Teile aufrechterhalten wird.'-,Ü981Ü/Ü982
- 5. Verfahren- nach einem der Ansprüche 1 bis 4f dadurch gekennzeichnet , daß der Sauerstoff in der Wärmebe-handlungsatmosphäre bis zu einem Anteil von 10 Teilen pro 1 Million Teile durch Zugabe der zehnfachen Menge an Wasserdampf ersetzt wird.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e kennzeichnet-, daß als Inertgas ein Edelgas verwendet wird„h W η 8 1 fJ / 0
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Publication Number | Publication Date |
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DE2533897B2 DE2533897B2 (de) | 1979-09-13 |
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---|---|---|---|
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Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6213549Y2 (de) * | 1981-05-30 | 1987-04-08 | ||
JPS59176414U (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | 岡野機工株式会社 | 圧力鍋の圧力調整弁孔防塞フイルタ |
US7687372B2 (en) * | 2005-04-08 | 2010-03-30 | Versatilis Llc | System and method for manufacturing thick and thin film devices using a donee layer cleaved from a crystalline donor |
CN102154705B (zh) * | 2011-03-15 | 2012-11-07 | 上海大学 | 一种锑化铟纳米晶体的制备方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3341358A (en) * | 1964-03-31 | 1967-09-12 | Arthur R Clawson | Fabrication of magnetoresistive semiconductor film devices |
US3454433A (en) * | 1964-04-03 | 1969-07-08 | Scm Corp | Low temperature temporary protective ceramic coating compositions for metals,and resulting coated metal articles |
US3642533A (en) * | 1966-12-22 | 1972-02-15 | Kie Y Ahn | Magneto-optical elements |
-
1974
- 1974-08-14 JP JP49092328A patent/JPS5120682A/ja active Granted
-
1975
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