Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwa¬ rzania ukladów pólprzewodnikowych elektrod, takich jak tranzystory lub diody krystaliczne, w których na pólprzewodnikowej bazie umoco¬ wane sa przez spawanie przynajmniej dwie elektrody, przy czym choc jedna z nich zawiera czynne zanieczyszczenie. Jako „czynne zanie- czyszczenie"rozumie sie pierwiastki i zwiazki, mogace wplywac na wlasciwosci elektryczne elektrod, na przyklad akceptory i donory.Te uklady elektrod posiadaja zwykle elektro¬ dy, wykazujace rózne wlasciwosci elektrycz¬ ne, na przyklad rozróznia sie elektrody prostow¬ nicze i nie prostownicze, czyli oporowe. W tym celu zwykle odpowiednio dobrany jest sklad materialu elektrod, przy czym z pólprzewodni¬ kowa baza spojone sa przynajmniej dwa ele¬ menty o róznym skladzie.Gdy elektrody umieszczone sa blisko jedna od drugiej przy powierzchni pólprzewodniko¬ wej bazy, zwlaszcza jesli jedna z tych elektrod zawiera czynne zanieczyszczenie szybko dyfu- zujace lub dazace do rozpraszania sie na po¬ wierzchni bazy, wówczas istnieje niebezpieczen¬ stwo zakazania przez te elektrode, co najmniej jednej z innych elektrod.Inna trudnoscia, powstajaca przy uzyciu elek¬ trod róznego rodzaju jest ta, ze poniewaz ma¬ ja one czesto ksztalt kulek o srednicy mniej¬ szej niz 1 mm, przeto moga byc latwo wziete jedna za druga. To niebezpieczenstwo istnieje zwlaszcza wtedy, gdy elektrody sa nakladane przez spawanie za pomoca formy, zawierajacej szereg bliskich siebie otworów do odlewania spawanych elektrod.Niniejszy wynalazek opiera sie na zjawisku, ze mozna wywierac wplyw na wlasciwosci ta¬ kich elektrod po umieszczeniu ich' na pólprze¬ wodnikowej bazie, wskutek czego zanieczysz¬ czenie, dazace do zakazenia innych elektrod nie potrzebuje byc poddawane obróbce cieplnej, stosowanej przy wyrobie.Zgodnie z wynalazkiem, na pólprzewodniko¬ wej bazie umieszcza sie przynajmniej dwierówne sobie elektrody, po czym co najmniej do jednej, z nich zostaje dodane czynne zanie¬ czyszczenie, przy czym zestaw zostaje poddany obróbce cieplnej w taki sposób, ze wlasciwosci ^elektrody lub elektrod, do których zostalo do¬ dane zanieczyszczenie róznia sie od wlasciwosci elektrody lub elektrod, do których nie dodano zanieczyszczenia.Wzajemnie równe elektrody moga byc otrzy¬ mane przez spawanie elementów elektrod przy stosunkowo niskiej temperaturze, podczas gdy obróbka cieplna nastepujaca po dodaniu zanie¬ czyszczenia moze byc uskuteczniona przy wyz¬ szej temperaturze.Jednakze zabieg ten moze byc odwrócony w ten sposób, ze równe sobie elektrody moga byc umieszczone przez spawanie przy wyzszej temperaturze niz ta, przy której wykonywana jest obróbka cieplna, nastepujaca po dodaniu zanieczyszczen.Ten ostatni sposób jest szczególnie korzystny wtedy, gdy dodaje sie zanieczyszczenie, które ma byc nastepnie rozproszone poza elektroda, do której zostalo dodane. Ma to miejsce wtedy, gdy sa to zanieczyszczenia posiadajace wyso¬ ka preznosc par, jak arsen lub antymon, lub gdy latwo rozpraszaja sie po powierzchni pól- przewodzacej. Niebezpieczenstwo wzajemnego zakazenia sie zalezy równiez od odstepów po¬ miedzy elektrodami.Gdy baza pólprzewodnikowa sklada sie z ger¬ manu, wtedy zanieczyszczenie, dodawane do " przynajmniej jednej z elektrod najkorzystniej sklada sie z aluminium.Dalsze szczególy wynalazku zostana podane w opisie kilku wykonan przedstawionych w ry¬ sunku.Fig. 1, 2 i 3 uwidaczniaja oddzielnie dwie glówne czesci formy oraz cztery bazy pólprze¬ wodnikowe, fig. 4 — forme zlozona, fig. 5 — nakladanie czynnego zanieczyszczenia, fig. 6 do 9 — widoki przekroju pólprzewodnikowych ukla¬ dów elektrod w róznych etapach wykonania, a fig. 10 — przekroju tranzystora, wykonanego sposobem wedlug wynalazku.Elementy elektrod moga byc nalozone przez spojenie za pomoca formy, której dwie glówne czesci sa uwidocznione na fig. 1 i 3. Forma ta posiada pokrywe 1, której grubosc jest w przy¬ blizeniu równa srednicy elementów elektrod, majacych byc nalozonych przez spawanie. Ta pokrywa moze skladac sie z miki o grubosci 100 mikronów. W plycie jest wywierconych osiem dziur 2, w czterech parach z odstepami okolo 100 mikronów. Ponadto forma posiada podstawe 3 (fig. 3), która moze byc wykonana z grafitu i w której zostaly wyszlifowane czte¬ ry wglebienia 4, mieszczace pólprzewodnikowe plytki 5, (fig. 2), stanowiace bazy.W fig. 4 przedstawiona jest ta sama forma w stanie zamknietym. Pokrywa 1 jest przycis¬ nieta do podstawy 3 za pomoca zacisków (nie uwidocznionych).Na pokrywie zostaje rozsiana pewna ilosc elementów 6 elektrod, najkorzystniej w posta¬ ci kulek tak uksztaltowanych, aby kazdy otwór 2 zostal calkowicie zapelniony jedna kulka 6.Ilosc rozsianych kulek winna byc dostateczna do zapelnienia wszystkich otworów 2. Po usu¬ nieciu pozostalych kulek, zestaw zostaje podda¬ ny obróbce cieplnej przy temperaturze umozli¬ wiajacej przywarcie elementów elektrod do pól¬ przewodnikowych plytek 5, wskutek czego zo¬ staje wytworzona elektroda 7. Dalsze szczegó¬ ly, odnoszace sie do skladu i temperatur, beda podane nizej.Nastepnie pokrywe 1 zdejmuje sie, jak uwi¬ doczniono na fig. 5. Jedna elektrode z kazdej pary elektrod 7 zaopatruje sie w czynne zanie¬ czyszczenie, które moze byc nalozone za pomo¬ ca pedzla 8, jako drobny proszek rozproszony w osrodku wiazacym. Dalej plytka 5 wraz ze swa zawartoscia zostaje ponownie umieszczona w piecu, wskutek czego czynne zanieczyszcze¬ nie ulega calkowicie wchlonieciu przez elektro¬ de, na która ono zostalo nalozone, podczas gdy inne elektrody zachowuja swoja pierwotna wlas¬ ciwosc. Jesli temperatura, przy której zostaje uskuteczniona druga obróbka cieplna jest wyz¬ sza, niz ta przy której wykonano pierwsza obrób¬ ke cieplna, to material elektrody bedzie od¬ dzialywac na plytke pólprzewodnikowa na wie¬ ksza glebokosc. Jednakze, jak to poprzednio wspomniano, druga obróbka moze byc tez prze¬ prowadzona przy nizszej temperaturze.W fig. 6 do 9 uwidocznione sa rózne etapy, przez które przechodzi uklad elektrod w tym sposobie wykonania. W pierwszym etapie ele¬ menty 6 elektrod sa luzno rozsiane na pólprze¬ wodnikowej plytce 5 (fig. 6). Po pierwszej obrób¬ ce cieplnej zostaja one spojone z powierzchnia tej plytki 5 i tworza elektrody 7 (fig. 7). Na¬ stepnie jedna z dwóch elektrod zostaje zaopa¬ trzona w pewna ilosc czynnego zanieczyszcze¬ nia 9, (fig. 8) i w koncu, po drugiej obróbce cieplnej, obie elektrody dalej przenikaja w pól¬ przewodnikowa plytke 5, podczas gdy czynne zanieczyszczenie 9 zostalo spojone z materia¬ lem elektrody i utworzylo elektrode 10 o innych wlasciwosciach, niz elektrody 7 (fig. 9).— I —Sposób wedlug wynalazku nie ogranicza sie jedynie do uzycia elementów elektrod lub pól¬ przewodnikowych plytek o ksztalcie powyzej opisanym, do spajania okreslonej ilosci ele¬ mentów elektrod, ani tez do uzycia pewnych form odlewania.Tranzystor moze byc przeto wytworzony przez spajanie dwóch elektrod z jedna powierzchnia cienkiej pólprzewodnikowej plytki 15 (fig. 11) w sposób poprzednio opisany. Jedna z elektrod wykonana jest jako elektroda prostownicza przez dodanie czynnego zanieczyszczenia. Na drugiej stronie plytki 15, równiez zostaje nalo¬ zona prostownicza elektroda 16.Nizej sa podane dwa przyklady skladu ele¬ mentów elektrod oraz dodawanych do nich za¬ nieczyszczen. Pierwszy przyklad opisuje two¬ rzenie styków na germanie, z których przynaj¬ mniej jeden zostaje przetworzony w styk p.Drugi przyklad opisuje tworzenie styków p na germanie, z których przynajmniej jeden zosta¬ je przetworzony w styk n* Przyklad I. Na pólprzewodnikowa plytke wykonana z germanu, zostaja nalozone i spojo¬ n/e z nia w wodorze przy 600°C elementy elek¬ trod, skladajace sie z bizmutu. Na jedna z tych elektrod naklada sie 40 g sproszkowanego alu¬ minium, rozproszone w osrodku wiazacym, skla¬ dajacym sie z roztworu 20 g metakrylatu na 100 mgs ksylenu. Ilosc alminium, stanowiacego tu¬ taj czynne zanieczyszczenie nie jest scisle okre¬ slona, gdyz mala ilosc jest na ogól dostateczna.Nalozona ilosc jest tak mala, ze nie rozprasza sie poza elektrode, na której zostala umieszczo¬ na. Druga obróbka cieplna zostaje uskutecznio¬ na przy 750°C, równiez w wodorze, wskutek czego czynnik rozpraszajacy znika i aluminium spaja sie z elektroda, uzyskujaca wtedy wlas¬ ciwosc styku p. Te ostatnie elektrody staja sie wiec prostowniczymi na germanie typu n i omo¬ wymi na germanie typu p. Przed dodaniem alu¬ minium, elektrody bizmutowe tworzyly styki omowe na germanie typu n i cokolwiek prosto¬ wnicze styki na germanie typu p.Przyklad II. Stosunek ten zostaje odwró¬ cony, gdy pewna ilosc elementów, elektrod skla¬ dajacych sie z indu zostaje spojona z plytkami germanu. Nagrzewanie odbywa sie równiez w wodorze przy temperaturze 500°C. Do przynaj¬ mniej jednej z elektrod zostaje dodany sprosz¬ kowany antymon, rozproszony w takim samym osrodku wiazacym, po tzym zestaw zostaje po¬ nownie nagrzany w wodorze przy temperaturze 450°C. Wytworzone elektrody tworza styki ty¬ pu n, podczas gdy pierwotne elektrody z indu byly typu p. W ten sposób niebezpieczenstwo niepozadanego zakazenia elektrody lub elektrod nie zawierajacych antymonu, jest znacznie zmniejszone. PL