PL43059B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL43059B1 PL43059B1 PL43059A PL4305958A PL43059B1 PL 43059 B1 PL43059 B1 PL 43059B1 PL 43059 A PL43059 A PL 43059A PL 4305958 A PL4305958 A PL 4305958A PL 43059 B1 PL43059 B1 PL 43059B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- barrier layer
- arsenic
- transistor
- semiconductor
- unit according
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 33
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 27
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 13
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 12
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- BYHQTRFJOGIQAO-GOSISDBHSA-N 3-(4-bromophenyl)-8-[(2R)-2-hydroxypropyl]-1-[(3-methoxyphenyl)methyl]-1,3,8-triazaspiro[4.5]decan-2-one Chemical compound C[C@H](CN1CCC2(CC1)CN(C(=O)N2CC3=CC(=CC=C3)OC)C4=CC=C(C=C4)Br)O BYHQTRFJOGIQAO-GOSISDBHSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000012494 Quartz wool Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229920003319 Araldite® Polymers 0.000 description 1
- 229910000927 Ge alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- IXKSXJFAGXLQOQ-XISFHERQSA-N WHWLQLKPGQPMY Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C1=CNC=N1 IXKSXJFAGXLQOQ-XISFHERQSA-N 0.000 description 1
- KAPYVWKEUSXLKC-UHFFFAOYSA-N [Sb].[Au] Chemical compound [Sb].[Au] KAPYVWKEUSXLKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002140 antimony alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Description
Wynalazek dotyczy pólprzewodnikowych ze¬ spolów z warstwa zaporowa zwlaszcza tran¬ zystorów lub diod krystalicznych, posiadaja¬ cych hermetyczna oslone. Ponadto dotyczy me¬ tod wytrwarzania takich zespolów z warstwa zaporowa.W praktyce stwierdzono, ze stabilnosc pól¬ przewodnikowych zespolów z warstwa zapo¬ rowa, na przyklad z germanu lub krzemu, po¬ zostawia wiele do zyczenia, nawet gdy sa one umieszczone w hermetycznej oslonie; oznacza to, ze przy dlugim uzytku, szczególnie gdy ze¬ spoly sa wystawione na wysokie temperatury, ich wlasciwosci elektryczne zmieniaja sie, tj. znacznie obnizaja sie.Stwierdzono na przyklad w tranzystorach genn^inowych, ze po dlugim okresie znacznego obciazenia lub przy zwiekszeniu sie tempera¬ tury na przyklad do 85°C, wspólczynnik wzmo¬ cnienia pradowego a^ znacznie obnizyl sie.Jako wspólczynnik wzmocnienia pradowego e^ rozumie sie tu wielkosc okreslona przez ró¬ wnanie: ¦*¦-(*£)* gdzie Alc i Alb oznaczaja male zmiany w pra¬ dzie kolektora lub bazy, mierzonym przy sta¬ lej róznicy napiecia Vce pomiedzy stykiem emitera i stykiem kolektora.Znany proces, dajacy bardzo stabilne tran¬ zystory, polega na tak zwanym „spiekaniu w prózni", w którym zespól z warstwa za¬ porowa jest nagrzewany w prózni do wyso¬ kiej temperatury, na przyklad 140°C podczas przebiegu skladania. Ten zabieg ma jednak wade osiagania stabilnosci kosztem wspólczyn¬ nika wzmocnienia pradowego, obnizajacego sie podczas zabiegu coraz wiecej i wiecej,-az dov,bM&o-.:nisfctej wartosci, która wprawdzie wte¬ dy . pozostaje stala. Proces ten ponadto przed¬ stawia trudnosc techniczna przez koniecznosc wykonczenia zespolu z warstwa zaporowa w warunkach, mogacych byc zacliGwraaayeh jedynie z niezmierna trudnoscia, tj^ w prózni.Wynalazek ma na celu wytwarzanie zespo¬ lów z warstwa zaporowa w hermetycznej oslo¬ nie, wykazujacych nie tylko wysoka stabilnosc, która zostaje zachowana nawet przy wysta¬ wieniu zespolu z warstwa zaporowa na wyso¬ kie temperatury na przyklad 140°C, lecz po¬ nadto wykazujacych zadowalniajace wlasciwo¬ sci elektryczne, a w przypadku tranzystorów, miedzy innymi, wysoki wspólczynnik wzmoc¬ nienia pradowego. Ponadto wynalazek ma na celu podanie prostych wykonalnych sposobów wyrobu takich zespolów z warstwa zaporowa.Zgodnie z wynalazkiem w przestrzen pomie¬ dzy oslona i wlasciwym zespolem z warstwa zaporowa zostaje wprowadzony arsen, zwla¬ szcza w tranzystorze lub diodzie krystalicznej z oslona hermetyczna. Najkorzystniej, gdy ar¬ sen jest wprowadzony w wolnej postaci. Jed¬ nakze zadowalniajace wyniki zostaly uzyskane równiez z arsenem zwiazanym, na przyklad jako stopem lub mieszanina. Jako wlasciwy zespól z warstwa zaporowa rozumie sie tutaj pólprzewodnik ze swymi elektrodami i prze¬ wodami doprowadzajacymi.Wyrazenie „wprowadzany w przestrzen po¬ miedzy oslona i wlasciwy zespól z warstwa zaporowa" oznacza równiez, ze arsen uwaza sie za wprowadzony w omawiana przestrzen nawet wówczas, gdy jest umieszczony na oslo¬ nie lub na jakiejkolwiek montazowej czesci lub na wlasciwym zespole z warstwa zaporo¬ wa, o ile w swej wprowadzonej postaci lub ilosci, w elektrodzie na pólprzewodniku nie ma innego zadania, jak ustalanie typu prze¬ wodnosci lub samej przewodnosci.Przypuszcza sie, ze wplyw stabilizujacy ar¬ senu na zespoly z pólprzewodzaca warstwa zaporowa pochodzi z dzialania arsenu na pól¬ przewodzaca powierzchnie. W omawianej prze¬ strzeni arsen jest umieszczony w taki sposób, ze on lub jego mieszanina moga ze swego miejsca dosiegnac pólprzewodzacej powierzch¬ ni.Najkorzystniejsze wykonanie zespolu z wars¬ twa zaporowa z hermetyczna oslona jest to, w którym oslona jest wypelniona, przynaj¬ mniej czesciowo srodkiem wiazacym, zawiera¬ jacym arsen w bardzo rozdrobnionym stanie, tj. w postaci sproszkowanej.Doskonale wyniki zostaly uzyskane za po¬ moca srodków wiazacych, zawierajacych arsen od 0,1 do 10% na wage w postaci wolnej.Jednakze zadowalniajace wyniki zostaly osiag¬ niete i poza tymi granicami. Jako srodek wia¬ zacy sa szczególnie odpowiednie siliko-orga- niczne polimery; niektóre z nich sa znane pod nazwa silikonowego smaru prózniowego oraz oleju silikonowego i znajduja sie w sprzedazy pod nazwami handlowymi „Daw Corning DC7" i „Daw Corning DC 702". Ponadto istnieja inne wykonania zespolów z warstwa zaporo¬ wa, zgodnych z wynalazkiem, na przyklad te, w których pewna ilosc arsenu jest umieszczo¬ na w oslonie i jest oddzielona od zespolu z warstwa zaporowa przez scianke porowata z azbestu lub z welny kwarcowej, przy czym przestrzen dokola zespolu z warstwa zaporowa zostaje w razie potrzeby wypelniona substan¬ cja nie reagujaca z zespolem zawierajacym warstwe zaporowa, na przyklad z piaskiem.Sa tez na przyklad wykonania, w których wlasciwy zespól z warstwa zaporowa jest naj¬ pierw otoczony warstwa lakieru i w wyzej opisany sposób jest umieszczony razem z arse¬ nem w hermetycznej oslonie.Zgodnie z inna postacia wynalazku, w zwiaz¬ ku z metoda wytwarzania zespolów z pólprze- wodzaeych was*fcwa zaporowa, zwlaszcza tran¬ zystorów lub. diod krystalicznych w herme¬ tycznej oslonie, pewna ilosc arsenu, najkorzyst¬ niej wolnego, zostaje podczas czynnosci wy¬ konczajacych wprowadzona w przestrzen po¬ miedzy oslone i wlasciwy zespól z warstwa zaporowa. Wedlug bardzo odpowiedniej, po¬ staci takiej metody przestrzen pomiedzy oslo¬ na i wlasciwym zespolem z warstwa zaporo¬ wa, zostaje wypelniona, przynajmniej czescio¬ wo, srodkiem wiazacym na przyklad silikono¬ wym smarem prózniowym, zawierajacym ar¬ sen w bardzo rozdrobnionym stanie. W celu przyspieszenia procesu stabilizujacego, zespól z warstwa zaporowa po uprzednim zamlcnie- ciu hermetycznym zostaje przez pewien czas nagrzewany do wysokiej temperatury, najko¬ rzystniej pomiedzy 80°C i temperatura top¬ nienia jednej lub wiecej elektrod zespolu z warstwa zaporowa, na przyklad w ciagu 100 godzin w temperaturze 80*C.Jako inna alternatywa dopuszczalne Jest na¬ grzewanie powyzej temperatury topnienia jed¬ nej lub wiecej elektrod, zwlaszcza gdy zespól z warstwa zaporowa zostal uprzednio otoczo¬ ny warstwa lakieru.Do napelnienia oslony gazem, moga byc uzy- - 2 -I te jw^1#l gazy, zwfesscm Itr, które sa obo- jejtne '^ atewrtka id» xwpcia 2 warstwa za¬ porowa] ,n* iwzyklad «aot, wodór, gazy szia- Aetae•'••lukfeh miesominy. Nawet napelnienie pewfetezent jako gaaem dalo wyniki zadowal- nlajaee, chociaz wyniki osiagniete w tyra przy¬ padku %3$y z reguly raniej zadowalhiajace «6T wynfk*w uzyskanych z gazami obojetnymi, takimi Jrit np. **t.Bardzo zadsowalnrajace wyniki zostaly osiag¬ niete w wykonaniu wynalazku przy zespolach 7 pólprzewcdzaca warstwa zaporowa, w któ¬ rych, cialo pólprzewodzaee jest wykonane z germanu lub krzemu, zwlaszcza w tych zespo¬ lach z warstwa zaporowa, posiadajacych tran- zystor typu p-n-pu Zgodne z wynalazkiem .zespoly z warstwa zaporowa wykazuja nie tylko zadowalniajaca stabilnosc i wysoki wspólczynnik wzmocnienia pradowego, lecz sa równiez odporne na bardzo wysokie tempera- tury, na przyklad do 2Q0°C - 300°C; po takim rabiagu ich wlasciwosci elektryczne, zwlaszcza wspólczynnik wzmocnienia pradowego, wyda¬ ja sie zaledwie zmienione, podczas gdy po takim zabiegu termicznym znane tranzystory stawaly sie zasadniczo bezuzyteczne w tym, co tyczy sie ich wlasciwosci elektrycznych.Na rysunku uwidoczniono podluzny przekrój tranzystora, posiadajacego hermetyczna oslone, w którym zgodnie z wynalazkiem, arsen jest wprowadzony w przestrzen pomiedzy oslone i wlasciwy zespól z warstwa zaporowa.Wlasciwy zespól 1 z warstwa zaporowa umieszczony jest w hermetycznej oslonie szkla¬ nej, skladajacej sie z dwóch czesci spojonych, szklanej nózki 2 i szklanej gruszki 3. Najko¬ rzystniej zespól elektrod jest umieszczony w oslonie szklanej, poniewaz oslona metalowa moglaby latwiej niz obojetne szklo reagowac z arsenem lub z jego zwiazkiem. Jednakze wynalazek oczywiscie nie ogranicza sie do oslon szklanych. Przestrzen 4 pomiedzy oslo¬ na 2, 3 i wlasciwym pólprzewodzacym zespo¬ lem 1 w znacznej czesci jest wypelniona sili¬ konowym smarem prózniowym, zawierajacym arsen w postaci- wolnej i bardzo rozdrobnio¬ nej. Elektrody tranzystora sa przylaczone do doprowadzajacych przewodów 5, 6 i 7, wypro- wadzonycli na zewnatrz poprzez szklana nóz¬ ke 2L Kftka wyników osiagnietych, przy wykona¬ niu wynalazku, zostanie porównanych z tymi, które uzyskano za pomoca tranzystorów, wy¬ konczonych w znany spwób* W ponizej podanych pokladach, odnosza¬ cych sie do tranzystorów germanowych, wla¬ sciwy zespól pólprzewodzacy kazdorazowo skladal sie z tranzystora typu p-n-p ze stopu germanowego tej sasnej serii fabrykacyjnej, otrzymanego przez spawanie grudki emitera i grudki kolektora, obu z czystego indu oraz styku bazowego ze stopu cymowo-antymonowe- go (95% na wage Sn, 5% na wage Sb) z kraz¬ kiem germanu o grubosci w przyblizeniu 150 (i , w przyblizeniu w ciagu 10 minut w temperaturze 600°C w atmosferze azotu — wo¬ doru.W podanych przykladach, odnoszacych sie do tranzystorów krzemowych, wlasciwy zespól pólprzewodzacy skladal sie kazdorazowo z tranzystora typu p-n-p ze stopu krzemowego te] samej serii fabrykacyjnej, otrzymanego przez spawanie elektrody emitera i elektrody kolektora, obu z aluminium oraz Btyku bazo¬ wego ze stopu zloto-antymonowego (99% na wage Au, 1% na wage Sb) z krazkiem siliko¬ nowym typu n.Nalezy zauwazyc, ze wartosci wspólczynni¬ ka wzmocnienia pradowego byly zawsze mie¬ rzone w tranzystorach, ochlodzonych do tem¬ peratury pokojowej.Ponadto nalezy zauwazyc, ze szum i prad zaporowy w tranzystorach wedlug wynalazku, opisanych w ponizej podanych przykladach sa bardzo niskie i podlegaly minimalnym zmia¬ nom.Przyklad. I. Tranzystor germanowy typu p-n-p zostal wykonczony znanym sposobem w hermetycznej oslonie szklanej, która przed¬ tem zostala wypelniona suchym silikonowym smarem prózniowym, wysuszonym przez pe¬ wien czas w temperaturze 100°C. Oslona byla wypelniona azotem. Po zamknieciu, wspólczyn¬ nik wzmocnienia pradowego ahc wynosil 91; nastepnie tranzystor byl ogrzewany w tem¬ peraturze 140^. Po dwóch godzinach ogrze¬ wania i ostudzeniu tranzystora do temperatu¬ ry pokojowej, wsplóczynnik wzmocnienia pra¬ dowego abc zostal ponownie zmierzony i wy¬ kazal spadek do wartosci 39. Po nagrzewaniu do 140°C przez 200 godzin abc tranzystora * ostudzonego do temperatury pokojowej byl nie- wyzszy od 14. Stabilnosc tego tranzystora byla bardzo slaba.Przyklad H. W tranzystorze germanowym tej samej serii fabrykacyjnej, jak wspomniany w przykladzie I i wykonczonym w taki sam sposób, po zamknieciu, wspólczynnik wzmoc¬ nienia pradowego abc wynosil 89. Podczas - 3 -nastepnej próby wytrzymalosci, w której tran¬ zystor zostal nagrzany do 85°C, wspólczynnik wzmocnienia pradowego abc spadal coraz wie¬ cej i wiecej, tak, ze po 1000 godzinach byl nie wyzszy od 30. Stabilnosc tego tranzystora, wy¬ konczonego w znany sposób, bez zastosowania wynalazku, byla szczególnie slaba.Przyklad III. Tranzystor germanowy, po¬ przednio wspomnianego typu, po wytrawieniu, gdy wspólczynnik wzmocnienia pradowego abc wynosil jeszcze 97, byl nagrzewany w prózni W temperaturze 145°C w ciagu trzech godzin („spiekany w prózni") i w tym stanie zamknie¬ ty w oslonie szklanej. Wskutek spiekania w prózni, wspólczynnik wzmocnienia pradowego a^ spadl do 25, tj. w przyblizeniu do jednej czwartej wartosci poczatkowej. Podczas na¬ stepnej próby wytrzymalosci w temperaturze f5°C w ciagu 1000 godzin, stabilnosc tranzysto¬ ra okazala sie szczególnie zadowalniajaca, acz¬ kolwiek wspólczynnik wzmocnienia pradowego byl bardzo niski.Przyklad IV. Fodobny tranzystor germa¬ nowy typu p-n-p byl wykonczony, zgodnie z wynalazkiem, w oslonie szklanej, napelnionej uprzednio w przyblizeniu do 60% suchym silikonowym smarem prózniowym, zawieraja¬ cym 5% na wage, arsenu wolnego w ziarn¬ kach. Ogólna ilosc silikonowego smaru próz¬ niowego wynosila okolo 60 mgs. Ponadto oslo¬ na byla wypelniona azotem gazowym. Po zam¬ knieciu, wspólczynnik wzmocnienia pradowego abc wynosil 61. Nastepnie tranzystor byl na¬ grzewany w temperaturze 140°C w ciagu 300 godzin, tak, iz wspólczynnik wzmocnienia pradowego stopniowo wzrastal. Po stabi¬ lizacji wspólczynnik wzmocnienia pra¬ dowego abc tranzystora, ostudzonego do tem¬ peratury pokojowej, wynosil 99; podczas na¬ stepnej próby wytrzymalosci w temperaturze 85CC w ciagu 1000 godzin, wartosc ta nie zmie¬ nila sie znacznie. Stabilnosc tego tranzystora, wykonczonego zgodnie z wynalazkiem, byla przeto szczególnie zadowalniajaca, podczas gdy równiez wspólczynnik wzmocnienia pradowego abc tranzystora, wciaz jeszcze otoczonego sili¬ konowym smarem z domieszka arsenu, spadl do 42 w przyblizeniu w ciagu jednej minuty.Wykazywaly to wszystkie tranzystory wykon¬ czone zgodnie z wynalazkiem.Przyklad V. W tranzystorze germanowym wykonczonym zgodnie z wynalazkiem, jak wskazano w przykladzie IV, po zamknieciu wspólczynnik wzmocnienia pradowego abc wy¬ nosil 61. Nastepnie tranzystor ten byl nagrze¬ wany w temperaturze 85°C w ciagu 1500 go¬ dzin. Wartosc wspólczynnika wzmocnienia pra¬ dowego abc , mierzona w temperaturze poko¬ jowej po 100, 500. 1000, 1500 godzinach, wy¬ nosila odpowiednio 75, 87, 90 i 93. Z powyz¬ szego wynika, ze stabilnosc tego uprzednio nie przegrzanego tranzystora zgodnego z wy¬ nalazkiem jest zadowalniajaca pomimo wiel¬ kiego termicznego obciazenia. Nastepnie tran¬ zystor byl nagrzewany w temperaturze 140°C w ciagu 100 godzin, po czym zmierzony wspól¬ czynnik abc wynosil okolo 107.Przyklad VI. Tranzystor germanowy tej samej serii zostal wykonczony w hermetycz¬ nej oslonie szklanej (wypelnienie azotem ga¬ zowym), uprzednio napelnionej silikonowym smarem prózniowym, zawierajacym okolo 1% na wage wolnego arsenu w ziarnkach. Wlasci¬ wy zespól pólprzewodnikowy zostal uprzednio pokryty lakierem, znanym pod nazwa handlo¬ wa SR 98 i byl nagrzewany w temperaturze 140°C przez dziesiec godzin. Po zamknieciu tego tranzystora wedlug wynalazku wspólczyn¬ nik abc wynosil 76. Po nagrzewaniu przez 165 godzin w temperaturze 140°C, wspólczynnik abc wzrósl do 94. Po 1000 godzinach w tempera¬ turze pokojowej oraz podczas posrednich po¬ miarów wspólczynnik wzmocnienia pradowego wynosil jeszcze 94. Nastepnie tranzystor byl nagrzewany do 300°C przez szesc godzin. Tran¬ zystor, wykonany zgodnie z wynalazkiem, oka¬ zal sie zdolny do oparcia sie temu wysokiemu obciazeniu termicznemu, podczas gdy elektro¬ dy byly w stanie topnienia. Po tej próbie wspólczynnik wzmocnienia pradowego abc wy¬ nosil 115, podczas gdy prady uplywu i szum zachowaly swoja szczególnie niska wartosc.Przyklad VII. Tranzystor germanowy ty¬ pu p-n-p zostal wykonczony w hermetycznej oslonie szklanej, w której zostalo uprzednio umieszczone, pod zatyczka z waty kwarcowej, ziarno arsenu (wagi okolo 1 mg). Po zamknie¬ ciu wspólczynnik wzmocnienia pradowego abc wynosil 63. Po 50 godzinach nagrzewania w temperaturze 140?C wspólczynnik ten wzrósl do 74, a po nagrzewaniu w ciagu 250 godzin w temperaturze 140°C wynosil 99. Po nastep¬ nym nagrzewaniu w temperaturze 100°C w ciagu 500 godzin, zmiany we wlasciwosciach elektrycznych zwlaszcza w wspólczynniku abc pozostawaly w granicach 2%. To samo dotyczy nastepnej próby wytrzymalosci, w której tran¬ zystor zostal obciazony w otaczajacej tempe¬ raturze 50°C w ciagu 500 godzin przez 50 mW - 4 -(napiecie na kolektorze — bazie iÓV, pradt emi¬ tera 5 mA).Przyklad VIII. Inny tranzystor germanowy typu p-n-p tej samej serii zostal wykonczony w hermetycznej oslonie szklanej, a przestrzen pomiedzy oslona i wlasciwym tranzystorem zo¬ stala w znacznej czesci wypelniona silikonowym smarem prózniowym zmieszanym z 10% na wage arsenowej mieszaniny (In 95% na wage, As 5% na wage). Wlasciwy zespól pólprzewod¬ nikowy zostal uprzednio otoczony lakierem, znanym pod nazwa handlowa „Araldite" i utwardzony w temperaturze 100°C w ciagu 15 godzin^flto zamknieciu wspólczynnik wzmoc¬ nienia pradowego abc wynosil 39. Po 50 godzi¬ nach nagrzewania w temperaturze 140°C wspólczynnik wzmocnienia pradowego a^ wzrósl do 91. Po dalszym nagrzewaniu w cia¬ gu 200 godzin w temperaturze 140°C wspól¬ czynnik abc wynosil 107. Nastepnie tranzystor zostal poddany próbie wytrzymalosci, w której zostal nagrzany do 50°C i jednoczesnie obcia¬ zony przez 50 m W (napiecie na kolektorze- bazie 10 V, prad emitera — 5 mA). Po podda¬ niu tej próbie wytrzymalosci przez jeden ty¬ dzien wspólczynnik a^ wynosil 110 w poko¬ jowej temperaturze. Po dalszych dwóch ty¬ godniach tego samego obciazenia wspólczynnik Z tego przykladu jest oczywiste, ze nawet tranzystory, zawierajace arsen w zwiazanej postaci w przestrzeni pomiedzy oslona i wla¬ sciwym zespolem z warstwa zaporowa wyka¬ zuja zadowalniajaca stabilnosc i wysoki wspól¬ czynnik wzmocnienia pradowego i sa zdolne do wytrzymywania nagrzewania do stosunko¬ wo wysokiej temperatury.Przyklad IX. Tranzystor germanowy typu p-n-p zostal wykonczony w hermetycznej oslo¬ nie szklanej (wypelnienie azotem gazowym), która byla napelniona silikonowym smarem prózniowym zmieszanym, zgodnie z wynalaz¬ kiem, ze zwiazkiem arsenu, tj. z 5% na wage As203. Wlasciwy pólprzewodnikowy zespól zostal uprzednio zaopatrzony w warstwe la¬ kieru, znanego pod nazwa handlowa „SR 98".Po zamknieciu wspólczynnik abc wynosil 57.Nastepnie zespól zostal nagrzany do 85°C.Podczas pierwszych 500 godzin wspólczynnik abc spadl do 41, lecz po 1000 godzinach wyno¬ sil 59. Nastepnie tranzystor byl nagrzewany w temperaturze 140°C w ciagu 100 godzin tak, ze wspólczynnik abc wzrósl do 104. Nastepnie tranzystor byl nagrzewany w temperaturze 300°C przez szesc godzin, po których pomiar w temperaturze pokojowej wykazal wspólczyn¬ nik wzmocnienia pradowego a^ = 110* Nalezy zauwazyc, ze w tranzystorach we¬ dlug wynalazku, które po zamknieciu nie sa ogrzewane przez pewien czas do wysokiej temperatury, niekiedy stwierdza sie zmniej¬ szenie wspólczynnika a^ . Takie tranzystory, zgodnie z wynalazkiem, sa przeto najkorzyst¬ niej nagrzewane przez pewien czas do wyso¬ kiej temperatury, na przyklad 140°C, dopóki nie zostanie osiagnieta stala ostateczna wyso¬ ka wartosc wspólczynnika a^ .Przyklad X. Tranzystor krzemowy typu p-n-p zgodnie z wynalazkiem, zostal umiesz¬ czony w hermetycznej oslonie szklanej, uprzed¬ nio napelnionej w znacznej czesci silikonowym smarem prózniowym, zawierajacym 5% na wa¬ ge arsenu w bardzo rozdrobnionym stanie. Po zamknieciu, wspólczynnik wzmocnienia prado¬ wego wynosil 24. Nastepnie tranzystor zostal nagrzany do 140°C. Po 50, 200, 350 godzinach wspólczynnik abc w temperaturze pokojowej wynosil odpowiednio 24, 25, 24. Jak widac przy zastosowaniu wynalazku, równiez tranzy¬ stor krzemowy daje sie zupelnie zadowalnia- jaco stabilizowac.Przyklad XI. Podobny tranzystor krzemo¬ wy typu p-n-p zostal wykonczony bez zasto¬ sowania wynalazku w hermetycznej oslonie szklanej, wypelnionej suchym silikonowym smarem prózniowym (bez arsenu). Po zamknie¬ ciu wspólczynnik abc wynosil 28; po 350 go¬ dzinach nagrzewania w temperaturze 140°C, wartosc ta spadla do 16. Zgodny z wynalaz¬ kiem tranzystor przytoczony w przykladzie X ma przeto wyraznie lepsza stabilnosc.Nalezy w koncu zauwazyc, ze wynalazek nie ogranicza sie do wyzej opisanych przykladów.Ilosc arsenu, na przyklad nie jest krytyczna, chociaz nalezy unikac zbyt duzych i zbyt ma¬ lych ilosci. Nie jest on ponadto ograniczony do tranzystorów stopowych ani tez do powy¬ zej wspomnianych pólprzewodników. PL
Claims (3)
1. Zastrzezenia patentowe 1. Pólprzewodnikowy zespól z warstwa zapo¬ rowa, zwlaszcza tranzytor lub krystaliczna dioda, posiadajace hermetyczna oslone, zna¬ mienna tym, ze przestrzen pomiedzy oslo¬ na, i wlasciwym zespolem z warstwa za¬ porowa zawiera arsen.
2. Pólprzewodnikowy zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wprowadzony arsen jest w postaci wolnej. - 5 -3. Pólprzewodnikowy zespól wedlug zastrz. i i 2, znamienny tym, ze oslona jest wypel¬ niona przynajmniej czesciowo srodkiem wiazacym, zawierajacym arsen w bardzo rozdrobnionym stanie. 4. Pólprzewodnikowy zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze srodek wiazacy stanowi jeden lub wiecej polimerów siliko-organicz- nych. 5. Pólprzewodnikowy zespól wedlug zastrz. 3 i 4, znamienny tym, ze srodek wiazacy za¬ wiera 0,1 do 10% na wage arsenu. 0. Pólprzewodnikowy zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pólprzewodnik tranzy¬ stora ma budowe typu p-n-p. 7. Pólprzewodnikowy zespól wedlug zastrz. 1 — 6, znamienny tym, ze umieszczony jest w oslonie szklanej.
3. Sposób wytwarzania pólprzewodnikowych zespolów wedlug zastrz. 1 — 7, znamienny tym, ze zespól z warstwa zaporowa, po hermetycznym zamknieciu go, zostaje przez pewien czas nagrzany do wysokiej tempe¬ ratury. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze zespól z warstwa zaporowa jest nagrze¬ wany w ciagu 100 godzin do temperatury pomiedzy 80°C i temperatura toprienia jed¬ nej lub wiecej elektrod. N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken Zastepca: mgr Józef Kaminski, rzecznik patentowy 189. RSW „Prasa", Kielce BIBLIOTEK Al U rzed u f u J e n t owegoL Polskiej Kze^ospolitel lutowa PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL43059B1 true PL43059B1 (pl) | 1960-02-15 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3343034A (en) | Transient suppressor | |
| US3078195A (en) | Transistor | |
| US2752541A (en) | Semiconductor rectifier device | |
| US2882468A (en) | Semiconducting materials and devices made therefrom | |
| US3505571A (en) | Glass covered semiconductor device | |
| GB906524A (en) | Semiconductor switching devices | |
| US3257588A (en) | Semiconductor device enclosures | |
| US2998556A (en) | Semi-conductor device | |
| Phahle | Electrical properties of thermally evaporated tellurium films | |
| US2882467A (en) | Semiconducting materials and devices made therefrom | |
| US3953375A (en) | Non-linear voltage titanium oxide resistance element | |
| US4210464A (en) | Method of simultaneously controlling the lifetimes and leakage currents in semiconductor devices by hot electron irradiation through passivating glass layers | |
| PL43059B1 (pl) | ||
| US3198999A (en) | Non-injecting, ohmic contact for semiconductive devices | |
| US3083320A (en) | Protective element for hermetically enclosed semiconductor devices | |
| US2929971A (en) | Semi-conductive device and method of making | |
| US2995613A (en) | Semiconductive materials exhibiting thermoelectric properties | |
| US2998557A (en) | Semi-conductor barrier layer systems | |
| US2989424A (en) | Method of providing an oxide protective coating for semiconductors | |
| US2817798A (en) | Semiconductors | |
| US3400015A (en) | Energy converter | |
| US3533832A (en) | Glass covered semiconductor device | |
| US2903629A (en) | Encapsulated semiconductor assembly | |
| US2958932A (en) | Manufacture of cadmium sulfide photoconductive cell bodies | |
| CN101180688A (zh) | 制造超导线的方法、制造超导多芯线的方法和超导设备 |