Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pól¬ przewodnikowego czujnika tensooporowego, oparty na zasadzieimplantacji jonów.Znany sposób wytwarzania pólprzewodnikowych czuj¬ ników tensooporowych polega na tym, ze na podloze izola¬ cyjne, na przyklad z kwarcu lub miki, naparowuje sie w prózni warstwe pólprzewodnika na przyklad germanu.Podloze izolujace wykonuje sie bezposrednio na od- ksztalcalnych elementach konstrukcyjnych lub na mem¬ branie, co eliminuje proces klejenia czujników. Jednakze warstwy naparowane w prózni sa niestabilne i charakterys¬ tyka czujnika wykonanego tym sposobem ulega zmianie w czasie.Inny znany sposób wytwarzania pólprzewodnikowych czujników tensooporowych polega na tym, ze powierzchnie plytki z materialu pólprzewodnikowego domieszkuje sie poprzez dyfuzje termiczna a nastepnie tak otrzymana warstwe poddaje sie selektywnemu trawieniu. W miejscach wytrawionych plytka pólprzewodnikowa ma mniejsza grubosc, co w efekcie daje w plytce nierównomierny roz¬ klad naprezen pod dzialaniem sil zewnetrznych.Istota wynalazku polega na tym, ze plytke z monokrysz¬ talu krzemu, o rezystancji wlasciwej co najmniej 100 Q cm, poleruje sie optycznie po czym powierzchnie plytki im- plantuje sie jonami pierwiastków dajacych domieszki elektrycznie czynne, przez co w plytce tworzy sie przy¬ powierzchniowa warstwa niskooporowa, która nastepnie rekrystalizuje sie w prózni w temperaturze 600 °C w ciagu 0,5 godziny. Energie i doze jonów dobiera sie tak, aby po procesie rekrystalizacji opornosc wlasciwa warstwy przy- 10 15 20 25 30 powierzchniowej byla rzedu 10~2 Q cm. Na tak otrzymana warstwe naparowuje sie w prózni elektrody, z metalu elek¬ trycznie przewodzacego, utrzymujac temperature warstwy rzedu 300 °C.Implantowane jony pierwiastków dajacych domieszki elektrycznie czynne stanowia jony boru, fosforu lub galu.Czujnik wykonany sposobem wedlug wynalazku po¬ zwala na uzyskanie bardziej powtarzalnych wyników nit w przypadku czujników wykonywanych poprzez dyfuzje termczna. Ponadto czujnik charakteryzuje sie równo¬ miernym rozkladem naprezen pod dzialaniem sil zewnetrz¬ nych oraz nie^ulega zmianom w czasie.Sposób wedlug wynalazku zostanie ponizej szczególowo objasniony w oparciu o rysunek na którym fig. 1 — przed¬ stawia czujnik tensooporowy w przekroju podluznym, a fig. 2 —» charakterystyke wzglednego przyrostu rezy¬ stancji czujnika w funkcji cisnienia.Plytke 1 z monokrysztalu krzemu typu n lub p o wysokiej rezystancji wlasciwej, wynoszacej co najmniej 100 Q cm, — o grubosci 2.105 nm, poleruje sie optycznie. Nastepnie powierzchnie plytki 1 implantuje sie jonami boru o energii 60 keV i dozie 1014 cm'3, po czym rekrystalizuje sie w próz¬ ni w temperaturze 600°C w ciagu 0,5 godziny, przez co w plytce tworzy sie powierzchniowa warstwa niskooporowa 2 o grubosci okolo 300 nm i rezystancji wlasciwej 0,02 Q cm. Na warstwe 2, przy koncach plytki 1, naparowuje sie w prózni warstwe zlota o grubosci 0,1 /xm, stanowiace elektrody 3 czujnika. W czasie naparowywania elektrod 3 utrzymuje sie temperature warstwy 2 równa 300°C. Utrzy¬ mywanie takiej temperatury warstwy 2 daje niezbedna 107 362107 362 przyczepnosc elektrod 3 do tej warstwy. Po ostudzeniu plytki 1 do temperatury otoczenia, do elektrod 3 przyluto- wuje sie indem przewody elektryczne 4.Do implantowania plytki 1, zamiast jonów boru stosuje sie takze inne pierwiastki dajace domieszki elektrycznie czynne takie jak fosfor lub gal.Energie i doze jonów dobiera sie w zaleznosci od grubosci plytki 1 i rodzaju pierwiastka implantowanego, tak zeby rezystancja przypowierzchniowej warstwy 2 byla pomijalnie mala w porównaniu z rezystancja nieimplantowanej czesci plytki 1 a ponadto aby rezystancja wlasciwa warstwy 2 wynosila okolo 0,02Q cm. Takie warunki pozwalaja osia¬ gnac najwyzsza czulosc czujnika tensooporowego.Jak wynika z charakterystyki (fig. 2) wzglednego przy- ¦¦ * AR ^ L .. rostfc rezystancji czujnika — w funkcji naprezenia p, Ro wystepujacego w czujniku* pod wplywem przylozonej sily AR 1 zewnetrznej, tensoepprowy wspólczynnik k = — - wynosi okolo 80. s — stanowi odksztalcenie czujnika. 10 15 ao Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pólprzewodnikowego czujnika tensooporowego, oparty na zasadzie implantacji jonów, znamienny tym, ze plytke z monokrysztalu krzemu o rezystancji wlasciwej co najmniej 100 Q cm, poleruje sie optycznie, a nastepnie powierzchnie plytki implantuje sie jonami pierwiastków dajacych domieszki elektrycznie czynne, przez co w plytce tworzy sie przypowierzchniowa warstwa niskooporowa, po czym tak* otrzymana warstwe niskooporowa rekrystalizuje sie w prózni w temperaturze rzedu 600 °C w ciagu 0,5 godziny, przy czym energie i doze jonów dobiera sie tak, aby po procesie rekrystalizacji opor¬ nosc wlasciwa warstwy rekrystalizowanej byla rzedu 10-2 Q cm, nastepnie na warstwe te naparowuje sie w prózni elektrody z metalu elektrycznie przewodzacego, najko¬ rzystniej ze zlota o grubosci 0,1 fi m, utrzymujac tempera¬ ture warstwy niskooporowej rzedu 300°C. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po¬ wierzchnie plytki implantuje sie jonami boru, fosforu lub galu.Rg.l 4-4CT 2-40 pó^t Fig. 2 LZO ZHd & fc. BS1/H4/80, m. 1100+BO egL Cena 45 zl PL