PL44151B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy urzadzenia pólprzewodni¬ kowego np. diody krystalicznej albo tranzystora n - p - n lub tranzystora p - n - p, posiadajacego element pólprzewodnikowy, skladajacy sie np. z germanu lub krzemu, w którym to urzadzeniu aktywna czesc powierzchni tego elementu, naj¬ korzystniej cala jego powierzchnia jest oddzielo¬ na od otaczajacej atmosfery, najkorzystniej za pomoca scianki szklanej. Wynalazek dotyczy równiez sposobów wytwarzania takicn urzadzen pólprzewodnikowych. Okreslenie „urzadzeniepól¬ przewodnikowe" obejmuje dowolne urzadzenie posiadajace pólprzewodnik i co najmniej jedna elektrode, np. urzadzenie ostrzowe, zlaczowe i fotoelektryczne. Pólprzewodnik moze byc jedno- lub wieilo-4erysteliczny.Celem wynalazku jest polepszenie stabilnosci elektrycznej urzadzen pólprzewodnikowych.Stwierdzono na przyklad, ze tranzystor umiesz¬ czony w zbiorniku wypelnionym olejem lub smarem silikonowym, zachowuje przez pewien czas po wyprodukowaniu staly wspólczynnik wzmocnienia pradowego acb- Po pewnym cza¬ sie skladowania lub normalnej pracy, wspól¬ czynnik ten stopniowo maleje. Stopniowy spadek wspólczynnika wzmocnienia wystepuje szczegól¬ nie wyraznie po duzych obciazeniach urzadzenia, lub tez po pracy w podwyzszonej temperaturze, np. przy temperaturze 80°C wspólczynnik act, zmniejsza sie o 50% lub wiecej.Wspólczynnik acb jest okreslony równaniem: a* = (,Ti7Vce gdzie A Ic i i Ib oznaczaja male zmiany w pradach kolektora Ic i bazy Ib, mierzonych przystalym napieciu V ce pomiedzy emiterem i ko¬ lektorem. Prad uplywu tranzystora lub diody krystalicznej nie jest wielkoscia stala w czasie i z reculy wzrasta^ , W * urzadzeniu pólprzewodnikowym wedlug wynalazku, np. w diodzie krystalicznej albo w tranzystorze n^p-n lub w tranzystorze p-n-p, posiadajacym element pólprzewodnikowy, skla¬ dajacy sie np. z germanu lub krzemu, w którym to urzadzeniu czesc aktywna powierzchni tego elementu, najkorzystniej cala jego powierzchnia jest oddzielona od otaczajacej atmosfery, najko¬ rzystniej za pomoca scianki szklanej, w oddzie¬ lonej zamknietej przestrzeni znajduje sie tlenek boru zawierajacy wode, dzieki czemu elektrycz¬ na stabilnosc urzadzenia jest polepszona.Zasadniczo wskazane jest oddzielanie calej po¬ wierzchni pólprzewodnika od aitmosfery otacza¬ jacej, tym niemniej okazalo sie w wielu przy¬ padkach, ze w celu polepszenia stabilnosci elek¬ trycznej wystarczy oddzielenie od atmosfery tyl¬ ko aktywnych czesci powierzchni.Jako aktywna czesc powierzchni uwaza sie te czesc, do której dzieki wplywam otoczenia do¬ chodza nosniki ladunku. W tranzystorze na przy¬ klad czesciami aktywnymi sa powierzchnie w poblizu kolektora i emitera, natomiast w urza¬ dzeniach wykorzystujacych efekt Halla, w któ¬ rych nosniki ladunku przeplywaja przez cale cialo pólprzewodnika, nalezy praktycznie biorac uwazac cala powierzchnie za aktywna i cala powierzchnie oddzielac od atmosfery.Elektryczna stabilnoscia nazywa sie stalosc wlasciwosci elektrycznych w czasie, szczególnie przy duzych obciazeniach elektrycznych lub przy wysokich temperaturach pracy urzadzenia. Dwie¬ ma waznymi wlasciwosciami elektrycznymi tran¬ zystora sa: wspólczynnik wzmocnienia pradowe¬ go acb i prad uplywu. Okreslenie „ulepszony" w odniesieniu do stabilnosci elektrycznej ozna¬ cza ulepszenie w porównaniu do zasadniczo identycznych urzadzen, w których nie zastosowa¬ no tlenku boru.W wiekszosci przypadków zastosowanie tlen¬ ku boru poprawia ponadto wlasciwosci elek¬ tryczne i w zwiazku z tym tranzystor wykona¬ ny zgodnie z wynalazkiem posiada wyzsza war¬ tosc ustabilizowanego wspólczynnika wzmocnie¬ nia pradowego acb i zmniejszony prad uply¬ wu.Pelne wytlumaczenie zjawisk fizycznych, wplywajacych na wyniki uzyskiwane w urza¬ dzeniach pólprzewodnikowych wedlug wynalaz¬ ku, nie zostalo osiagniete.Wedlug pewnych sugestii, nie wplywajacych zreszta na istote wynalazku, higroskopijny tle¬ nek boru wraz ze zwiazana z nim woda powo¬ duje korzystne zwilzenie powierzchni. Sugeruje sie, ze oprócz higroskopijnego dzialania tlenku boru, wystepujacego przynajmniej czesciowo w postaci kwasu borowego lub meta borowego, i polegajacego na stworzeniu odpowiedniego o- srodka zawierajacego wode, równiez sama obec¬ nosc tlenku boru wywiera dodatni wplyw na wlasciwosci elektryczne.Ze wzgledu na higroskopijne wlasciwosci tlen¬ ku boru, pojecie „tlenek boru" stosowane jest w szerszym zakresie i oznacza tlenek boru wraz ze zwiazana z nim woda, te jest postac w któ¬ rej tlenek boru jest przynajmniej czesciowo kwasem borowym lub metaborowym.Poprawe stabilnosci uzyskuje sie zasadniczo przy kazdym normalnie spotykanym stopniu zawartosci wody, tym niemniej zaleca sie dopro¬ wadzenie tlenku boru do pewnego okreslonego stopnia zawilgocenia przed umieszczeniem go w hermetycznym otoczeniu elektrod ze wzgledu na to, ze dla róznych urzadzen stwierdzono pewna optymalna zawartosc wody- Jest to szczególnie wazne przy produkcji przebiegajacej w warun¬ kach klimatycznych o niskiej lub wysokiej wil¬ gotnosci.Dobór optymalnej zawartosci wody zalezy nie tylko od urzadzenia, lecz takze od jego obróbki tak jak i po hermetycznym zamknieciu.Zawartosc wody mozna zwiekszyc na przyklad przez utrzymywanie tlenku borowego w wilgot¬ nej atmosferze, zmniejszanie zawartosci wody uzyskuje sie na przyklad przez podgrzewanie, ewentualnie w okreslonej atmosferze.Scianki odzielajace urzadzenie od atmosfery maja byc wykonane ze szkla, poniewaz szklo nie reaguje praktycznie biorac z tlenkiem boru.Mozna równiez uzywac scianek metalowych pod warunkiem, ze nie reaguja one z tlenkiem bo¬ ru wzglednie, ze reakcja ta nie powoduje dal¬ szych konsekwencji.Przy stosowaniu scianek szklanych, nalezy przy zatopieniu szklo nagrzac do wysokiej tem¬ peratury, co powoduje, jak stwierdzono, znaczna zmiane wlasciwosci elektrycznych urzadzenia.W przypadku podobnych urzadzen nie wyko¬ nanych wedlug wynalazku, wlasciwosci elek¬ tryczne, np. wspólczynnik umocnienia pradowe¬ go acb, zostaja po zatopieniu powaznie zmniej¬ szone, przy czym po pewnym czasie acb znów sie nieco powieksza- W urzadzeniach wedlug wynalazku wystepuje - 2 -na ogól równiez spadek aLb po zatopieniu, na¬ tomiast ponowny wzrost acb jest znacznie sil¬ niejszy i w niektórych urzadzeniach, na przy¬ klad w typie n - p - n, wartosci ostateczne a cb sa wyzsze niz przed zatopieniem urzadzenia.Do srodka zamkniecia mozna wprowadzac do¬ datkowo wypelniacz na przyklad krzemionka, piasek, litopon lub zwiazek organiczny. Zwiazek organiczny moze byc polimerem organicznym lub krzemo-orgainicznym zwiazkiem, na przy¬ klad polimerem krzemo-organicznym, znanym w handlu jako „elastyczny kit". Wypelniaczem jest zwiazek lub mieszanina stosowana badz ja¬ ko rozpuszczalnik, badz jako nosnik dla tlenku boru, wzglednie sluzyc moze innym celom, jak na przyklad do polepszenia odprowadzania cie¬ pla z pólprzewodnika do otoczenia urzadzenia.W przypadku, gdy tlenek boru i wypelniacz sa umieszczone osobno wewnatrz hermetyczne¬ go zamkniecia, wówczas zarówno jeden jak i drugi moga sie stykac bezposrednio z cialem pólprzewodnikowym. Zaleca sie dokladne wy¬ mieszanie tlenku boru i wypelniacza, co daje lepsze rezultaty niz stosowanie ich osobno. Za¬ wartosc tlenku iboru nie jest wielkoscia krytycz¬ na i moze wynosic 1% — 10%, np. 4%- 6% w stosunku wagowym do ilosci wypelniacza.Tlenek boru moze byc stosowany w ten spo¬ sób, ze czesciowo lub calkowicie moze byc zwia¬ zany chemicznie na przyklad ze zwiazkiem or¬ ganicznym zawierajacym bor i tlen, przy czym zwiazek ten moze byc polimerem organicznym lub zwiazkiem krzemo-organicznym, na przyklad polimerem krzemo-organicznym.Przykladami polimerów krzemo-organicznych sa pochodne kwasu borowego oleju krzemowego i kit elastyczny zawierajacy bor i tlen.Urzadzenie moze byc dioda pólprzewodnikowa, badz moze miec strukture tranzystora typów p - n - p, n - p - n, lub typu haczykowego (np. p - n - p - n). Cialo pólprzewodnikowe moze byc wykonane z krzemu lub germanu.Wynalazek dotyczy równiez slposobu produkcji urzadzenia pólprzewodnikowego i obejmuje ope¬ racje oddzielenia czynnej rzesci ciala pólprze¬ wodnikowego od atmosfery za pomoca herme¬ tycznego zamkniecia, do wewnatrz którego wprowadza sie tlenek boru, co poprawia elek¬ tryczna stabilnosc urzadzenia.Sposób wedlug wynalazku umozliwia latwa i powtarzalna metode produkcji urzadzen pól¬ przewodnikowych.Zawartosc wody wewnatrz zamkniecia moze byc korygowana przed zatopieniem. Mozna ja zmniejszac przez ogrzewanie lub zwiekszac przez dzialanie wilgoci. Cala powierzchnia ciala pól¬ przewodnikowego moze byc oddzielana od atmo¬ sfery. Zamkniecie moze byc wykonane ze scia¬ nek szklanych. Do- srodka zamkniecia mozna wprowadzic dodatkowo wypelniacz, na przyklad krzemionke, piasek, litopon lub zwiazek orga¬ niczny.Zwiazek organiczny moze byc polimerem or¬ ganicznym lub zwiazkiem krzemo-organicznym, na przyklad polimerem krzemo-organicznym, zna nym w handlu jako kit elastyczny- Innym przy¬ kladem zwiazku krezmio-organicznego jest Dnio¬ wy dwu-metylowy olej krzemowy, taki jaki uzyskuje sie z firmy Midland Silicones Limited jako MS 200 (lepkosc 100.000 centi Sixkes). Otej krzemowy moze byc uzywany badz sam, badz w polaczeniu z litoponem lub piaskiem krzemo¬ wym. W przypadku uzycia wypelniacza, zaleca sie korygowanie zawartosci wody wewnatrz zamkniecia przez korygowanie zawartosci wody wypelniacza i tlenku boru bezposrednio przed zatopieniem. W ten sposób unika sie dalszego pochlaniania wody.Zawartosc wody wewnatrz zamkniecia mozna równiez korygowac, zmieniajac zawartosc wody w tlenku boru lub w materiale dodatkowym; W niektórych przypadkach uzywa sie tlenku boru o malej zawartosci wody, której ilosc wewnatrz zamkniecia okresla w decydujacej mierze zawar¬ tosc wody w materiale dodatkowym.Tlenek boru i material dodatkowy moga byc umieszczane w zamknieciu badz osobno, badz tez dokladnie wymieszane ze soba- Jesli tlenek boru i material dodatkowy sa umieszczane osobno, tlenek boru lub material dodatkowy moga byc umieszczane w bezposrednim sasiedz¬ twie ciala pólprzewodnikowego.Ilosc tlenku boru moze wynosic od 1 — 10% w stosunku wagowym, na przyklad 4 — 6%, ilo¬ sci materialu dodatkowego.Tlenek boru moze byc dostarczany w postaci chemicznie zwiazanej, w zwiazku organicznym, zawierajacym bor i tlen. Zwiazek zawierajacy bor moze byc polimerem organicznym lub tez zwiazkiem krzemcHorganicznyim na przyklad po¬ limerem krzemo-organicznym.Przykladem polimeru krzemo -organicznego jest pochodna kwasu borowego oleju krzemowego, która moze byc elastyczny kit zawierajacy bor i tlen.Tego rodzaju zwiazek organiczny zawierajacy bor i tlen moze byc na przyklad otrzymany - 3 -przez odpowiednio dlugie ogrzewanie mieszani¬ ny zwiazku krzenio-organicznegor zwlaszcza po¬ limeru tazemo?orgainicznegot jak olej lub smar krzemowy, i tlenku boru.Ogrzewanie nalezy prowadzic az do uzyskania przez mieszanine wlasciwosci mechanicznych „elastycznego kd przyklad otrzymany przez zmieszanie liniowego dwumetylowego oleju krzemowego, uzyskiwanego z firmy Midland Silloones Liimited jako MS 200 o lepkosci 100.000 centiskokesów z 5% w stosun¬ ku wagowym sproszkowanego tlenku boru- Mie¬ szanine ogrzewano przez 4 godziny w powietrzu w temperaturze 2005C i uzyskano borowany olej krzemowy; Olej ten moze byc badz stoso¬ wany w tej postaci, badz tez moze byc wypel¬ niany np. litoponem.Tego rodzaju wypelniony material mozna uzy¬ skiwac z firmy Midland Silicones jako „elastycz¬ ny kit".Stwierdzono, ze elastyczny kit zawierajacy bor i tlen, uzyskiwany z firony Midland Silicones Li¬ mited, moze byc stosowany do róznych urzadzen, róznie produkowanych, przy róznych zawarto¬ sciach wody.Jest to potwierdzeniem poprzednio wspomnia¬ nej tezy, ze efekit stabilizujacy jest wynikiem nie tylko zwilzania powierzchni, lecz i ^obecnosci rod - ników elastycznego kitu na powierzchni ciala pólprzewodnikowego.Jezeli lepkosc materialu dodatkowego lub zwiazku organicznego zmniejsza sie ze wzrostem temperatury, wówczas mozna stosowac te ma¬ terialy w podwyzszonej temperaturze.Jest to korzystne wówczas, gdy material lub zwiazek jest umieszczony w bance, a cialo pól¬ przewodnikowe zostaje wcisniete do tego mate¬ rialu lub zwiazku, przy czym mniejsza lepkosc w podwyzszonej temperaturze ulatwia umiesz¬ czenie ciala pólprzewodnikowego bez uszkodze¬ nia ciala albo zwiazanych z nim przewodów.Cialo pólprzewodnikowe moze byc raz lub kilkakrotnie zanurzane w kwasie borowym i su¬ szone na powietrzu, nastepnie zas oddzielane od otaczajacej atmosfery przez umieszczenie w szczelnytm zamknieciu, równiez zawierajacym polimer krzemo-organdczny- Cialo pólprzewodnikowe mozna osadzic na podstawie i na zamknieciu, przewidzianym po¬ miedzy podstawa a pokrywa.Jesli tlenek boru albo zawierajacy go mate¬ rial posiada stosunkowo znaczna ilosc wody, np. jesli byl magazynowany w atmosferze o duzej Wilgotnosci/ np. 5Q -? 60% wilgotnosci wzgled¬ nej, zaleca sie zmniejszenie wody w tlenku bo¬ ru lub w zawierajacym go materiale zanim zo¬ stanie oddzielony od otaczajacego go powietrza, przez podgrzanie tlenku boru lub zawierajacego materialu, gdyz stwierdzono, ze w ten sposób mozna podwyzszyc stopien stabilnosci i ze urza¬ dzenie wstrzymuje wtedy wyzsze temperatury.Temperatura i czas trwania podgrzewania w celu zmniejszenia zawartosci wody nie sa kry¬ tyczne. Zaleca sie jednak podgrzewanie w tem¬ peraturze wynoszacej 70 — 150°C. Im wyzsza sto¬ suje sie temperature, tym krótszy jest czas pod¬ grzewania. Stwierdzono, ze dla niektórych ro¬ dzajów tranzystorów korzystna jest temperatura wynoszaca okolo 100°C wciagu okolo 24 godzin.Po zamknieciu i zatopieniu, zaleca- sie pod¬ dac urzadzenie pólprzewodnikowe stabilizujacej obróbce cieplnej. Obróbka ta daje szczególnie do¬ bre wyniki, jesli zastosowany tlenek boru lub zawierajacy go material byl podgrzewany celem zmniejszenia w nim zawartosci wody.Im mniejsza jest zawartosc wody w tlenku boru lub w substancji go zawierajacej, tym wyz¬ sza moze byc temperatura cieplnej obróbki sta¬ bilizacyjnej. Temperatura cieplnej obróbki sta¬ bilizacyjnej wynosi najkorzystniej 70—150°C, gdyz zbyt niska temperatura przedluza proces ogrzania, a zbyt wysoka moze uszkodzic urzadze¬ nie pólprzewodnikowe. Czas trwania cieplnej ob¬ róbki stabilizacyjnej nie powinien byc zbyt krót¬ ki, a temperatura nie powinna byc zbyt niska, gdyz stwierdzono, ze dla uzyskania wysokich albo optymalnych wartosci wlasciwosci elek¬ trycznych, na ogól wymagana jest okreslona mi¬ nimalna temperatura i- (lub) minimalny czas ob¬ róbki, które moga zalezec od stopnia zawilgoce¬ nia tlenku boru lub substancji go zawierajacej i które moga byc rózne dla róznych rodzajów u- rzadzen.Zaleca sie stosowanie temperatur w granicach od 100° — 150°C. Stwierdzono, ze w niektórych typach tranzystorów, temperatura wynoszaca okolo 140°C przez 2 do 24 godzin lub nawet dlu¬ zej, daje produkt stabilny, w którym acb jest ustabilizowany w granicach do 5% lub nawet w granicach do 1% przez dlugi okres normalne¬ go stosowania, przy czym tranzystor jest odpor¬ ny na wysokie temperatury na przyklad 100 do 140ÓC.Przyklady wykonania przedmiotu wynalazku sa uwidocznione schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podluzny urzadzenia tranzystorowego, a fig. 2 — przekrój podluzny odmiany urzadzenia wedlug fig- i.., -A -- Pig. i -uwidocznia urzadzenie tranzystorowe posiadajaca"--monokrysztalowy platek 1 z mate¬ rialu ^o^rz^iwoitólkjdw zaopatrzony w zestyk 2 emitera, zestyk zbiorczy 3 i zestyk 4 bazy, które aa ótlpdwi^linio podlaczone do przewodów 5, 6 i 7. Przewód 7 jest stosunkowo gruby i spel- nia dodirf&dwo funkcje wspornika mechanicz¬ nego.Okladaskladajacy sie z platka 1 i zestyków 2, 3, 4 fe^st umieszczony w próznioszczelnej oslo¬ nie skladajacej sie ze szklanej podstawy 8, w fefóra sa wtopione przewodniki 5, 6 i 7, i ko¬ pulastej banfea. 9, do której podstawa 8 jest szczelnie przylaczona.W niewielkiej odleglosci od podstawy 8, prze¬ wodniki $,-6: i 7 sa zatopione w szklany mo¬ stek 10.Tlenek toru lub substancja go zawierajaca jest umieszczony wewnatrz oslony i jest ozna¬ czony cytra 11. Cytra U moze oznaczac tlenek boru, ttóieifc boru wymieszany z wypelniaczem, na przyklad smarem silikonowym lub tez cze¬ sciowo tfenek boru w postaci zwiazanej che¬ micznie, na przyklad jako kit elastyczny zawie¬ rajacy bor iiJen. Cyfra 11 moze oznaczac mase jednorodna albo niejednorodna- TJehek boru lub substancja go "zawierajaca mo£e byc na przyklad oddzielona od ukladu 1, 2, 3 i 4, a stykac sie z wypelniaczem otaczaja¬ cym ten Ukladf poprzez scianke porowata, np. z welny kwarcowej lub azbestu.W odmianie tranzystora wedlug fig. 2, czesci odpowiadajace tranzystorowi wedlug fig. I sa oznaczone tymi samymi cyframi. W odmianie tranzystor^ wedlug fig. 2 tlenek boru, lub sub¬ stancje go zawierajace U, styka sie z czesciami ukladu i; 2, 3 i 4, przy czym calosc jest otoczo¬ na wypeJmiaczdm 12.Materia! oznaczony cyfra 11 moze byc uzy¬ skany przez zanurzenie ukladu czesci 1, 2, 3 i 4, uimieszczonego na podstawie 8, w boranku luty- hi i nalst^pne wystawienie tego ukladu na dzia¬ lanie atmosfery na przeciag 1/2 godziny. Bora- nek imienia sie w tym czasie w mokry tlenek boru i prawie calkowicie w kwas borowy- Czynnosci te powtarza sie az do uzyskania zadanej grubosci warstwy materialu U.Banka3 jest wypelniana mniej wiecej do po¬ lowy-wypelniaczem 12, na przyklad smarem si¬ likonowym, a nastepnie jest ustawiona na pod¬ stawie 8, Zespojenie tych czesci jest dokonywa¬ ne za pomoca nagrzewania przez promieniowanie ciepla, pochodzacego r ogrzewanego pierscienia weglowego, ha miejsce, zlaczenia, banki 9 z pod¬ stawa 8, z lekkim docisnieciem banki 9 do pod¬ stawy8. * We wszystkich nizej podanych przykladach liczbowych, dotyczacych tranzystorów germano¬ wych typu p-n-p, urzadzenie pólprzewodniko¬ we stanowi tranzystor stokowy pochodzacy z tej samej partii produkcyjnej, jaka zostala wykona¬ na przez zespojenie czysto indowej kulki emi¬ tera i kulki kolektora, oraz zestyku bazy, wy-, konanego ze stopu cynowo-antymonowego. (95% w stsosunku wagowym Sn i 5% w stosunku wagowym Sb) z plytka germanu „n" o grubosci okolo 150 mikronów w atmosferze azotu i wo¬ doru, w temperaturze 600°C, w czasie okolo 20 minut. Jesli nie podano inaczej tranzystory ty¬ pu p-n-p byly poddane trawieniu elektrolitycz¬ nemu w 30% roztworze KOH, przy czym kolek¬ tor byl podlaczony do zacisku dodatniego, a ka¬ toda byla elektroda platynowa. Po. trawieniu tranzystory byly plukane w wodzie. Jednak pod wzgledem stabilnosci elektrycznej, nizej podane wyniki dotycza 'równiez tranzystorów trawio¬ nych chemicznie w kwasie, jak to stwierdzono za pomoca podobnych prób, podczas których uzywano do trawienia tranzystorów typu p-n-p kapieli, bedacej roztworem skladajacym sie z 48%Howego HF, 67-%-owego HNOs oraz wody/ przy czym skladniki kapieli pozostawaly w ob¬ jetosciowym stosunku jak 1:1:2.W nizej przytoczonych przykladach, dotycza¬ cych tranzystorów germanowych typu n-p-n, urzadzeniem pólprzewodnikowym jest traiizys^or stopowy, wykonany przez przypojenie kulek emitora i kolektora, skladajacych sie ze stopu olowiowo-antymonowego (98% Pb i 2% Sb w stosunku wagowym) do pólprzewodnikowej, plytki o grubosci okolo 100 mikronów i wykona¬ nej z gerjmanu typu „p", w atmosferze neutral¬ nej w temperaturze okolo 60Ó°C w czasie okolo. 10 minut, po czym przylutowuje sie za pomoca indu, pierscieniowy zestyk bazy do obwodu plytki pólprzewodnikowej, w temperaturze 500°C. Tranzystory n-p-n zostaly wytrawione elektrolitycznie w kapieli, bedacej 3Q%-9wym roztworem Wodnym KOH. Podczas trawienia emitor i kolektor byly podlaczone do dodatniego zacisku, katoda byla natomiast elektroda platy¬ nowa. Po wytrawieniu nastapilo przemycie tran¬ zystora woda. Uzyskane "rezultaty przedstawiono; w postaci tablic. Kazdy rzad poziomy dotyczy okreslonego urzadzenia, którego1 liczbe podaje pierwsza kolujmna i podaje wartosci badanej wielkosci np.\ wspólczynnika wzmocnienia pra^ dowego acb i (lub pradu uplywu Ito , mierzo- - 5 -ne w róznych stadiach procesu produkcyjnego, którego ^kolejne stadia sa podawane od lewej xlo prawej. Rodzaj procesu jest podany w górnym rzedzie tablicy, na górze kazdej kolumny, przy rzym kolumny oznaczone literami A, B, C, D l E okreslaja nastepujace procesy: w kolumnie A umieszczono wielkosci wartosci badanej po ostatecznym wytrawieniu i wyplu¬ kaniu urzadzenia, w kolumnie B wartosci badanej wielkosci po zamknieciu urzadzenia w szklanej oslonie, w kolumnie C umieszczono wartosci badanej wielkosci po obróbce cieplnej, przewaznie ob¬ róbce stabilizacyjnej, której urzadzenie jest pod¬ dawane w temperaturze, podanej w skali Cel¬ siusza w czasie okreslonym badz w godzinach h, badz w dniach d., W kolumnie D, która w wiekszosci przypad¬ ków podzielona jest na podkolumny, umieszczo¬ no wartosci badanej wielkosci podczas dalszej obróbki, która przewaznie jest próba wytrzyma¬ losci, polegajaca badz na obróbce cieplnej w temperaturze, podanej wedlug skali Celsiusza, badz na stosunkowo duzym obciazeniu elek¬ trycznym wynoszacym 50 mW (napiecie kolek¬ tor — baza 10 V, prad emitera 5 mA) przy okre¬ slonej temperaturze otoczenia, podanej wedlug skali Celsiusza.Okres czasu poprzedzajacy pomiar wielkosci badanej jest podany w tej kolumnie lub w pod- kolumnie w godzinach h lub dniach d.W kolumnie E umieszczono wartosci badanej wielkosci pomierzone po okresie skladowania urzadzenia przez okres czasu g godzin lub d dni i w okreslonej temperaturze, podanej wedlug skali Celsiusza.Nalezy równiez .podkreslic, ze wielkosci acb Ico i szumów byly mierzone na urzadzeniu ochlodzonym do temperatury pokojowej (20°).Prad uplywu Ico byl zawsze mierzony przy ujemnym napieciu 15 V przylozonym do kolek¬ tora, wielkosc szumów byla mierzona przy ujem¬ nym napieciu na kolektorze wynoszacym 4 V i przy pradzie emitera 0,2 mA.Jesli w którejs z tablic ominieto kolumne lub nie podano wielkosci badanych dla okreslonych urzadzen, to znaczy, ze proces, który dotyczy tej kolumny lub pomiar okreslonej wielkosci nie byl przeprowadzany.P r zy k l a d I« ¦ Dwa tranzystory germanowe typu p—»*-p oraz dwa tranzystory germanowe typu n — p — n zmontowano w sposób podany na fig. 1. Cyfra ii oznaczono zwiazek organiczny zawierajacy bor i tlen, który produkujei litnla Midland StUcosies Ldmited w Londynie pod naz¬ wa handlowa G .— 4046. Bez dalszej obróbki elastyczny kit zostal wprowadzony da banki 0 ze zbiornika, umieszczonego w atmosferze o wil - gotnosci wzglednej i5U%. Nastepnie uklad pólprze wodnika umieszczono ostroznie w elastycznym kicie, po czym hermetycznie zatopiono obudowa.Tranzystory poddano obróbce cieplnej oraz pró¬ bie obciazenia elektrycznego, które bylo zasad¬ niczo takie same dla tranzystorów typu n—p—¦&, jak dla tranzystorów typu p^n — p. ¦ ; Wartosci wspólczynnika wzmocnienia prado* wego arb podczas róznych procesów umiesz¬ czono w tablicy I, w której tranzystory p — n — p oznaczono cyframi 11 i 12, a tranzystory n*-t~n cyframi IB i 14.Tablica l A B U174120 12178 88 13 4ff 44 14 63 80 C 100°C 200°g 108 83 62 100 D 50mV 200 8 — — 62 103 500 g 124 88 64 94 1000 I g 112 81 65 88 55aC 2000 S 116 87 63 75 2500 * 120 91 .— — E 1 2QflC 200 S 117 84 64 74 Jak widac z tablicy tranzystory typu p — n —p uzyskaly zasadniczo stala wielkosc wspólczynni¬ ka alb po zatopieniu, natomiast, tranzystory typu n — p — n wykazuja zadowalajaca . stabil¬ nosc po procesie stabilizacyjnym C- Jakkolwiek stabilizacyjna obróbka cieplna C przyspiesza sta¬ bilizacje, nie jest ona konieczna, przynajmniej przy stosunkowo wysokiej wilgotnosci substan¬ cji zawierajacej tlenek boru. Prajd. uplywa I ( oraz poziom szumów tych tranzystorów równie! sa zadowalajaco male i stabilne.Dla tranzystorów typu p — n—p, lc silo od 2 — 3 |lA, a dla tranzystorów typu n—p—n od 1 — 2 [i A Poziom szumów tranzystorów obydwóch ty¬ pów wynosil okolo 4 do 5 a (3 • Przy stosunko¬ wo duzej wilgotnosci niepodgrzewanego, elasty¬ cznego kitu stwierdzono, ze podgrzewanie tych tranzystorów powyzej 100°C jest niekorzystne ze wzgledu na wzrost pradu uplywu Ico podczas tej obróbki. Przy ogrzewaniu do temperatury ponizej 100°C uzyskuje sie dobra stabilnosc. - 6 -'Z tablicy 1 wynika, ze wielkosc ab dla tranzystorów typu n — p — n U3 i 14) jest wyz¬ sza po stabilizacji niz wielkosc acb po osta¬ tecznym wytrawieniu. To zjawisko wystepuje w prawie wszystkich tranzystorach typu n—p—n« Przy tranzystorach typu p—n—p uzyskano zado¬ walajaca stabilnosc przy duzym aVi, zas przy tranzystorach n^p—n uzyskana stabilnosc przy acb przewyzszajacym wartosc otrzymywana pó ostatecznym wytrawieniu.Przyklad II. Dwa tranzystory germanowe p-;n—p i dwa tranzystory germanowe n—p—n wprowadzano i zatopiono w szklanych obudo¬ wach, podobnie jak w przykladzie I, z ta rózni¬ ca, ze po wprowadzeniu elastycznego kitu do banki i przed zatopieniem obudowy, kit byl pod¬ grzewany w powietrzu przez 24 godziny w te- peraturze 100°C w celu zmniejszenia jego wilgot¬ nosci. W tablicy II umieszczono wartosci a cb mierzone w róznych stadiach procesu dla tran¬ zystorów p —n — p oznaczonych cyframi 21 i 22 i tranzystorów ri — p — n oznaczonych cyframi ¦ Z3 i 24.Tablica II. 21 22 23 24 A 276 148 51 71 B 36 29 16 26 C 140°C 3 d 170 100 72 55 D | 200 8 — — 74 49 50 mW 500 6 186 97 78 53 1000 6 174 88 73 53 55°C 2000 8 174 92 75 58 2500 8 173 92 — — Jak wskazuje tablica II stabilnosc tranzysto¬ rów jest zadowalajaca po cieplnej obróbce sta¬ bilizacyjnej C. Pomiary szumów i pradu uplywu wykazaly równiez zadowalajaco stale wielkosci.Ico wynosil 2-3 p, A dla tranzystorów typu p —n —p i 1 — 2 [i A dla tranzystorów typu n — p — n. Poziom szumów w obydwóch wypad¬ kach wynosil 4 — 5 dB.Z porównania pomiarów wedlug tablic II i I wynika, ze gdy elastyczny kit byl wstepnie podgrzany, wielkosc ach po zatopieniu, w po¬ równaniu z ta wielkoscia po ostatecznym wy¬ trawieniu, byla znacznie nizsza niz w przypadku niepodgrzewanda tego kitu, lecz przez proces sta¬ bilizacji przeprowadzany w wysokiej tempera¬ tura* (najkorzystniej powyzej 70°C) uzyskuje sie ponownie wysoka i stabilna wartosc a cb . T-en stosunkowo wieltózy upadek wielkosci && podczas zatapiania wystepuje przewaznie w tran¬ zystorach, w których uzyto podgrzanego tlenku boru lub podgrzanej substancji zawierajacej bór i tlen. Spadek ten jest tym wiekszy, im dluzszy jest czas lub temperatura podgrzewania, Jed¬ nakze, spadek ten jest na ogól tylko czasowy.Wysoka wartosc stabilna mozna zwykle ponow¬ nie uzyskac w stosunkowo krótkim czasie za po¬ moca stabilizacyjnej obróbki cieplnej, Na ogól stabilnosc urzadzen pólprzewodnikowych, wy¬ pelnionych podgrzanym tlenkiem boru lub su)b- stancja zawierajaca bor i tlen i poddanych pro¬ cesowi stabilizacji, jest bardziej zadowalajaca, niz stabilnosc urzadzen pólprzewodnikowych, na¬ pelnionych nie podgrzanym wypelniaczem; jed¬ nakze nadmierne dlugie podgrzewanie wypel¬ niacza jest szkodliwe. Urzadzenia pólprzewodni¬ kowe wypelnione podgrzanym tlenkiem boru lub podgrzana substancja zawierajaca bor i tlen sa na ogól bardziej odporne na wysokie tempera¬ tury, na przyklad 140°C lub wyzsze* Przyklad III. Trzy tranzystory germanowe typu p—n—p zmontowano kazdy w obudowie szklanej jak w przykladzie I. Cyfra 11 oznacza ziarna tlenku boru, wypelniajace banke 9 i uzy¬ skane przez ogrzanie kwasu borowego HsBOa w temperaturze 250°C przez dwie godziny. Atmo¬ sfera w obudowie bylo powietrze. W tablicy III umieszczono wartosci acb tych trzech tranzy¬ storów typu p — n — p, oznaczonych liczbami 31, 32, 33, podczas róznych stadiów procesu i no pro¬ cesie stabilizacji termicznej, oraz po próbie wy¬ trzymalosci.Tablica III. 31 32 33 A 212 181 140 B 32 32 51 C 140°C 24 g 146 129 108 D 50mW 55°C 200 8 133 118 122 500 8 134 114 116 1000 8 130 108 103 2000 8 136 112 113 3000 8 134 112 113 Z tablicy III wynika, ze urzadzenie pólprze¬ wodnikowe, stabilizowane jedynie tlenkiem bo¬ ru, równiez wykazuja duza stabilnosc. Wielkosc szumu i pradu uplywu Ico maja równiez odpo¬ wiednio wysoka stabilnosc przy wystarczajaco niskich wartosciach. Prad uplywu Ico wynosil 2 — 3 A, a poziom szumów 4 — 5 dB. Stwierdz©^ - 7 -nó, ze te tranzystory równiez wytrzymuja wy¬ sokie temperatury, np. 140°C.Przyklad IV. Trzy tranzystory germanowe typu p —n —p i trzy tranzystory germanowe ty¬ pu n — p — n zatopiono w sziklane obudowy jak w przykladzie I, przy czym wieksza czesc banjri 9 wypelniono'. uprzednio mieszanina wypelniacza organicznego i tlenku boru w stosunku wago¬ wymi 19:1. Wypelniaczem organicznym jest poli¬ mer krzemcHorganiczny znany pod nazwa han¬ dlowa „Dow Corning High Yacuum Grease" i który datej okreslany bedzie jako krzemowy smar prózniowy. Tlenek boru otrzymano przez ogrzewanie kwasu borowego H3BO3 do tempera¬ tury 140°C przez 10 dni. Czas trwania lej obróbki cieplnej nie jest wielkoscia krytyczna. Nastepnie tlenek boru zmieszano z prózniowym smarem krzemowym o normalnej wilgotnosci i wprowa¬ dzono do banki, po czym ogrzewano mieszanke w 10Ó°C przez 24 godziny. W miedzyczasie uklad pólprzewodnikowy tranzystora suszono przez kil¬ ka godzin w temperaturze 100°C i w stanie na¬ grzanym wprowadzono do mieszaniny, po czym natychmiast zatopiono obudowe.W tablicy IV.umieszczono wielkosc: acb tych tranzystorów podczas tych procesów i nastepu¬ jacych po nich procesów cieplnych. W tej tabli¬ cy tranzystory p —n —p sa oznaczone cyframi 41, 42, 43 a tranzystory n —p —n cytrami — 44, 45 i 46.Tablica IV. i 41 A 208 42 182 43 221 44 45 46 71 95 95 B 48 51 43 17 18 20 C I40°C 100 p 142 129 146 72 86 88 200 ff 152 144 156 74 87 93 D 100°C 500 R 147 140 154 76 66 89 1000 g 14$ 136 150 76 88 86 1500 g 142 132 146 — — — 2000 g — — 76 88 86 E 20°C 200 g 150 140 154 73 86 83 Jak wynika z tablicy IV tranzystory te sa sta¬ bilne nawet w wysokich temperaturach, co wy¬ kazuje próba wytrzymalosci (D przy 100°C). Pod¬ grzewanie nie jest krytyczne, poniewaz wilgot¬ nosc mieszaniny zalezy równiez od wilgotnosci krzemowego smaru prózniowego, który w tym przypadku byl przechowywany przez dlug' okres czasu w atmosferze o normalnej wilgotnosci wzglednej 606/o, tym niemniej mieszanina byla podgrzewana. Przy takiej wilgotnosci wzglednej skladowania zaleca sie podgrzewanie mieszaniny, zwlaszcza jesli omawiane tranzystory maja wy¬ trzymywac wysokie temperatury ponad 100°C, np. 140°C.Czas trwania podgrzewania nie jest krytyczny, a ustala sie go w zaleznosci od wilgotnosci po¬ czatkowej mieszanki i od przewidywanej czulo¬ sci urzadzenia pólprzewodnikowego. Ogrzewanie najkorzystniej przeprowadza sie w granicach temperatur 70 —150°C. Zamiast stosowania wstepnej obróbki cieplnej materialem wyjscio¬ wym moze byc wypelniacz i/luib tlenek boru przechowywany w pomieszczeniu o kontrolowa¬ nej wilgotnosci, albo mozna tez wstepna obróbke cieplna zastosowac do mieszaniny majacej do¬ kladnie okreslona wilgotnosc. Ponadto materia¬ lem wyjsciowym moze byc tlenek boru lub sub¬ stancja zawierajaca tlenek boru posiadajacy zibyt mala wilgotnosc, przy czym wilgotnosc zwieksza sie przez umieszczenie substancji w atmosferze o wiekszej wilgotnosci lub dodanie materialu o wyzszym stopniu zawilgocenia.W rozpatrzonym przypadku i w podobnych przypadkach, w których mieszanina byla wstep¬ nie podgrzewana, wilgotnosc wyjsciowego tlenku boru przed zmieszaniem nie jest istotna. W;ten sposób uzyskano podobne zadawalajace wyniki, gdyz stosowano niepodgrzany kwas borowy (H3BO3) albo kwas borowy podgrzewany w;po¬ wietrzu przez kilka godzin w temperaturze 1000°C i nastepnie sproszkowany. r Prad uplywu Ica i poziom szumów m^aly rów¬ niez podobnie zadowalajaca stabilnosc i zado¬ walajace niskie wartosci. Prad uplywu I co wy¬ nosil od 1- 2 [i A dla tranzystorów typu p-n-^p oraz 0,1- 0,5 [i A dla tranzystorów typu. n—p-*i.Poziom ¦; szumów dla obydwóch typów wynosil okolo 4-5dB. ; ; Przyklad V. Trzy tranzystory germanowe typu p^n—p i trzy tranzystory germanowe typu n_p_n, które umieszczono w obudowach, szkla¬ nych w sposób podany w przykladzie IV i która nasteipnie poddano temu samemu procesowi sta¬ bilizacji termicznej, wykazaly podobnie zadowa¬ lajace zachowanie sie wlasnosci elektrycznych, przy próbie wytrzymalosci, polegajacej na obc4§.- zeniu elektrycznym 50 mW w^temperaturze< oto¬ czenia55°C- .. . . ¦; ¦• . •¦ __., W tablicy V umieszczono wartosci acb dla tych tranzystorów. Tranzystory typu p—n — p* oznaczono cyframi 51, 52, 53< a tranzystory typu n — p — n cyframi 54t 55, 56. - 8¦ -Tablica V. 51 52 53 54 55' 56 A 212 221 191 72 77 63 B 42 48 42 30 20 15 C 140°C ICOg 14? 152 128 102 112 57 D 50mW 55 C 1 200 g 166 162 136 94 116 55 8C0 g 155 159 136 94 123 55 1200 g 146 150 128 94 127 55 2000 g 148 150 128 89 112 54 3000 g 1 140 J 147 1 126 — L — — Prad uplywu Ico i poziom szumów maja po¬ dobnie zadowalajace niskie wartosci, jak w przy¬ kladzie IV. W przypadku zastosowania miesza¬ niny wypelniacza organicznego i tlenku boru stwierdzono, ze po dlugotrwalym dzialaniu tem¬ peratury 140°C przynajmniej czesc tlenku boru wewnatrz obudowy zostala zwiazana chemicznie z wypelniaczem organicznym. Po otwarciu obu¬ dowy takich tranzystorów, ustabilizowanych w temperaturze 140°C przez dlugi - okres czasu, stwierdzono, ze mieszanina prózniowego smaru krzemowego i tlenku boru wykazala wlasnosci mechaniczne zblizone do tych jakie posiada ela¬ styczny kit, tó znaczy byla elastyczna dla,na¬ prezen szybkich i plastyczna dla naprezen po¬ wolnych.Przyklad VI..W celu ustalenia najkorzyst¬ niejszej temperatury dla okreslonej wstepnie podgrzanej mieszaniny tlneku boru i prózniowe¬ go smaru lprzemowego, oraz celem ustalenia zmian acb i Ico podczas róznych obróbek cieplnych, zatopiono w obudowach szklanych w sposób podany w przykladzie I, trzy tranzystory germanowe typu p—n—p i trzy tranzystory ger¬ manowe typu n—p—n, przy czym wieksza czesc baniek wypelniono mieszanina prózniowego sma¬ ru krzemowego i. tlenku boru, przy czym jej zawartosc tlenku boru wynosila 5% w stosunku wagowym. Mieszanine przygotowano i tranzystor zamknieto w obudowie w nastepujacy sposób: brylki B203, otrzymane przez stapianie kwasu borowego H3BO3 w powietrzu w temperaturze 1000°C w ciagu jednej godziny, sproszkowano w powietrzu, przy czym higroskopijny B20: zaab¬ sorbowal niewielka ilosc wody. Tak uzyskany proszek zmieszano w powietrzu z prózniowym smarem krzemowym o normalnej rwilgolnosci. Ta mieszanina wypelniono czesciow/) banke i utrzy¬ mywano przez 24 godziny w temperaturze 100°C równiez w powietrzu. W miedzyczasie suszono tranzystory w pbwietneu przez pewien czas w temperaturze 100°C, po czym umieszczono je go¬ race w~mieszaninie, a nastepnie zatopiono banki.Tablica VI wskazuje zmiany a rt, oraz I co podczas róznych obróbek. Tranzystory typu p—n—p sa oznaczone cyframi 61, 62, 63, a tran¬ zystory typu n—p—n cyframi 64, 65, 66. Pradfi co podany jest w jjl A.Tablica VI. - 1 61 61 62 62 1 63.. | 63 64 64 65 65 66 66 - 1 acb Ico acb ¦Ico acb 'co «cb leo <*cb ¦¦co acb leo A 206 15 160 16 166 12 112 0,3 100 0,4 27 0,9 B 43 14 42 14" 41 9 37 2,2 32 2,5 20 2,9 C 100°C 3d 34 1,5 31 M 32 2 50 2,0 38 M 22 2,8 D E 140°C 3d 104 1.2 93 1,0 102 1,2 152 0,2 123 0,2 7? 0,4 20°C 200g 101 1,2 94 1,0 99 1,2 149 0,2 129 : q,z 73 0,4 Stwierdzono, ze wartosci a,ch oraz Ico po- dane w tablicy VI w kolumnie E pozostaly nie¬ zmienione w dalszych próbach wytrzymalosci.Poziom szumów tranzystorów byl równiez sta¬ bilny i niski i wynosil mniej wiecej 4 — 5 dB.Z tablicy VI wynika równiez, ze dla tranzysto¬ rów typu p^n—p prad kolektora Ico ustala sie na zadowalajaco niskim poziomie po przebywa¬ niu w temperaturze 100°C w ciagu 3 dni, nato¬ miast optymalne stabilne wartosci kano dopiero po obróbce cieplnej w temperatu¬ rze 140°C.Z podobnych prób mozna wyciagnac bardziej ogólna regule, ze celem uzyskania optymalnych wartosci wielkosci elektrycznych w tranzysto¬ rach posiadajacych wstepnie podgrzewany wy¬ pelniacz, nalezy stosowac bardziej intensywny przebieg stabilizacji termicznej, to jest tym dluz¬ szy i/lub przebiegajacy w wyzszej temperaturze, im nizsza jest wilgotnosc wypelniacza, co odpo¬ wiada bardziej intensywnemu podgrzewaniu wstepnemu. Nie jest celowe nadmierne podgrze¬ wanie wstepne, jak tez nadmierna stabilizacja termiczna, poniewaz przy wyzszych temperatu- — 9 -raeh wzrasta na ogól prawdopodobienstwo usz¬ kodzenia samego tranzystora.Zasadniczo tranzystory posiadajace wstepnie podgrzany wypelniacz sa bardziej stabilne i bar¬ dziej oporne na podwyzszone temperatury, niz tranzystory bez wstepnie podgrzewanego wypel¬ niacza. Jaki sposób stabilizacji nalezy stosowac przy wykorzystywaniu wynalazku, zalezy miedzy innymi od wymagan stabilnosci, jakie winno spelniac urzadzenie pólprzewodnikowe.W nizej podanych przykladach, które dotycza tranzystorów krzemowych typu p-ni—p, urza¬ dzenie pólprzewodnikowe jest tranzystorem sto¬ powym, wykonanym przez przytopienie alumi¬ niowych kulek emitera i kolektora, oraz zestyku bazy wykonanego ze stopu zloto-antymón (99% w stosunku wagowym Au o 1% w stosunku wa¬ gowym Sb), do plytki pólprzewodnikowej z krze¬ mu typu n o grubosci okolo 130 mikronów. Przy- tapianie odbywa sie w atmosferze wodoru w temperaturze okolo 800°C w czasie okolo 5 mi¬ nut. Tranzystory typu p—n—p wytrawiono elek¬ trolitycznie w kapieli, skladajacej sie z wodnego 40% roztworu ilF i alkoholu etylowego pozosta¬ jacych w stosunku objetosciowym 4:1. Podczas wytrawiania emiter i kolektor byly podlaczone do zacisku dodatniego, katoda foyla elektroda pla¬ tynowa. W ponizszych przykladach, wielkosci acb oraz Ico mierzono w urzadzeniu o temperaturze pokojowej (20°C), a warunki pomiarów sa takie, jak podano wyzej dla tranzystorów germano¬ wych.Przyklad VII. Trzy tranzystory krzemowe typu p—n—p zmontowano kazdy w sposófb po¬ dany na fig. 1. Cyfra 11 oznacza elastyczny kit, który zostal wprowadzony do banki 9 bez wstep¬ nej obróbki z zasobnika, po przechowaniu w at¬ mosferze o wilgotnosci wzglednej okolo 60%.Uklad pólprzewodnikowy tranzystor* byl na¬ stepnie ostroznie wtlaczany do elastycznego kitu, po czym obudowe zatopiono.Tranzystory poddano obróbce cieplnej i pró¬ bie obciazania elektrycznego. Wartosci wspól¬ czynnika wzmocnienia pradowego aib sa po¬ dane nizej w tablicy VII.Tablica VII. 71: 72 : 73 A 36 23 34 B 35 22 33 C 150°C 2g 49< 26 38 150mW D 7d 49 15 38 14d 49 25 38 21d 50 25 38 75°C 1 42d 48 | 25 1 37 | Jak wynika z tablicy VIIf tranzystory uzyskaly zasadniczo stala wartosc acb po stabilizacyjnej obróbce cieplnej. Prad uplywu Icn mierzono przy koncu tej obróbki i po kazdym kolejnym etapie próby obciazenia. Dla tranzystora 71 prad Ico przy koncu obróbki cieplnej wynosil 80 mili u. A, a w kazdym innym przypadku po¬ nizej 20 mili[x A.Przyklad VIII. Szesc tranzystorów krze¬ mowych typu p—u—p zatopiono w obudowach szklanych w elastycznym kicie identycznie jak w przykladzie VII, po czym trzy z nich krótko skladowano w wykazanych temperaturach w ta¬ beli. Dla kazdego z nich zmierzono wspólczyn¬ nik acb.Tablica VIII. (1) 81 82 83 A 50 19 34 B 47 18 33 C 2g 150°C 55 22 47 19g E 150°C . 51 21 39 Z tablicy VIII <1) wynika, ze stabilizujaca ob¬ róbka cieplna przebiegajaca w 150°C, w czasie ponad. 2 godziny jest na ogól pozadana. Stwier¬ dzono, ze po przebywaniu urzadzen przez okolo 4 godziny w temperaturze 150°C, przy tej tem- paraturze stabilnosc jest bardzo dobra, a a cb ma wartosci takie jak w kolumnie E. Jesli za¬ dana jest stabilnosc w temperaturze otoczenia nizszej od 150°C wystarcza na ogól dwugodzinna Obróbka cieplna. Prad If0 mierzono po dwugo¬ dzinnej i po pietnastogodzinnej obróbce cieplnej, przy czym w kazdym wypadku nosil on ponizej 20 mili [i A.Trzy pozostale tranzystory po stabilizujacej obróbce cieplnej poddano próbie cieplnej, skla¬ dajacej sie z pieciu okresów wedlug ponizszego programu. 20 minut w 150°C 10 „ „ 20°C 20 „ „ 55°C 10 „ „ 20°C Wartosci acb mierzone po stabilizacji cieplnej i po próbie cieplnej wynosily: -10-Tablica VIII (2) 84 85 86.C 150°C 2g 43 42 42 E po pieciu cyklach cieplnych 45 43 45 W kazdym przypadku Ico byl ponizej 20 mili [jl A.Na zakonczenie nalezy podkreslic, ze wynala¬ zek nie jest ograniczony do tranzystorów, lecz moze byc stosowany do innych urzadzen pól¬ przewodnikowych, w których cialo pólprzewod¬ nikowe zawiera czesci czynne, np. do diod kry¬ stalicznych.Wynalazek nie ogranicza sie do pólprzewod¬ ników germanu i krzemu. Moze byc równiez stosowany do innych pólprzewodników lub zwiazków pólprzewodzacych, jak zwiazków typu A ,j, fiv np. GaAs, InP, dajac podobne korzysci wynikajace ze stabilizacji atmosfery wewnatrz zamkniecia. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie pólprzewodnikowe, np. dioda krystaliczna albo tranzystor n—p—n lub tran¬ zystor p^n—p posiadajacy element pólprze¬ wodnikowy, skladajacy sie np. z germanu lub krzemu, w którym to urzadzeniu aktyw¬ na czesc powierzchni tego elementu, najko¬ rzystniej cala jego powierzchnia jest od¬ dzielona od otaczajcej atmosfery, najkorzyst¬ niej za pomoca scianki szklanej, znamienne tym, ze w oddzielonej zamknietej przestrze¬ ni zawarty jest tlenek boru zawierajacy wo¬ de, dzieki czemu elektryczna stabilnosc urzadzenia jest polepszona. 2. -Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze oprócz tlenku boru oddzielona zamknieta przestrzen zawiera material wypelniajacy, który stanowi zwiazek organiczny, najko¬ rzystniej polimer organiczny. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze materialem*wypelniajacym jest zwiazek krzemo^organiczny. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze materialem wypelniajacym jest polimer krzemo-organiczny. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 i 3, znamienne tym, ze tlenek boru i material wypelniajacy stanowia dokladnie wymieszana mieszanine, w której zawarta ilosc tlenku boru wynosi najkorzystniej 1%—10% wagowych w sto¬ sunku do zawartej ilosci njaterialu wypel¬ niajacego. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze zawarta ilosc tlenku boru wynosi 4%—6% wagowych w stosunku do zawartej ilosci materialu wypelniajacego. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1^6, znamieiine^ tym, ze przynajmniej czesc tlenku boru znaj¬ duje sie w postaci chemicznie zwiazanej w zwiazku organicznym, zawierajacym bor i tlen. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 7, znamienne tym, ze zwiazek zawierajacy bor jest zwiazkiem krzemo-organicznym, najkorzystniej polime¬ rem krzemo-organicznym. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze polimer ki^emo-organiczny jest pochodna kwasu borowego oleju krzemowego. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym; ze polimer lo-zemo-organiczny jest elastycz¬ nym kitem, uzyskanym przez reakcje tlenku borowego i polimeru krzemo-organicznego. 11. Sposób wykonywania urzadzenia pólprze¬ wodnikowego wedlug zastrz. 1—10, znamien¬ ny tym, ze tlenek boru, ewentualnie lacznie z materialem wypelniajacym, umieszcza sie wewnatrz hermetycznie zamknietej komórki, dzieki czemu polepsza sie elektryczna sta¬ bilnosc urzadzenia. 12. Sposób wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze przed dokonaniem zamkniecia komórki przystosowywuje sie pod wzgledem ilosci wode majaca byc umieszczona w tej ko¬ mórce. 13» Sposób wedlug zastrz. 12, znamienny tym, ze ilosc zawartej w komórce wody zmniejsza sie przez ogrzewanie, najkorzystniej do tern- . peratury w granicach od 70° do 150°C. 14. Sposób wedlug zastrz. 12, znamienny tym, ze ilosc zawartej w komórce wody zwieksza sie przez utrzymywanie tlenku boiowego w wilgotnej atmosferze. 15. Sposób wedlug zastrz. 11 — 14, znamienny tym, ze jako material wypelniajacy stosuje sie zwiazek krzemo-organiczny zwlaszcza w postaci dokladnie wymieszanej mieszaniny. 16. Sposób wedlug zastrz. 11 — 15, znamienny tym, ze czesc tlenku boru stosuje sie w po¬ staci chemicznie zwiazanej w zwiazku orga¬ nicznym, najkorzystniej w polimerze orga¬ nicznym zawierajacym bor i tlen. 17. Sposób wedlug zastrz. 11 — 16, w którym sto- - 11 -18. suje sie material wypelniajacy, którego lep¬ kosc zmniejsza sie w miare wzrastania tem¬ peratury, znamienny tym, ze podczas umiesz¬ czania materialu wypelniajacego w prze¬ strzeni na okolo ukladu pólprzewodnikowe¬ go, material wypelniajacy ogrzewa sie do temperatury, w której jego lepkosc jest nizsza. Sposób wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze element pólprzewodnikowy zanurza sie w kwasie borowym i suszy na powietrzu raz lub kilka razy, po czym element ten umieszcza sie w szczelnie zamknietej prze¬ strzeni, która równiez zawiera polimer krzemo-organiczny. 19. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze urzadzenie poddaje sie stabilizacyjnej obróbce cieplnej w temperaturze powyzej 70°C, najkorzystniej w temperaturze wyno¬ szacej 100-150°C. N. V. Philips4 Gloeilampenfabrieken Zastepca: mgr Józef Kaminski rzecznik patentowy 2464. RSW „Prasa", Kielce. BIBLIOTfc^Hi Uriedu r^ii;-...*M9(fol PL