PL51140B1 - - Google Patents

Description

51140 KI. 4^jd, .whHI MKP C 23 c ib\Ot UKD 621.793.1 Opublikowano: 26.IV.1966 [biblioteka Wspóltwórcy wynalazku: dr Lidia Zdanowicz, dr Witold Zdanowicz Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Ur*«** Patentowego Sposób otrzymywania cienkowarstwowych hallotronów pólprzewodnikowych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia hallotronów cienkowarstwowych z arsenku kadmu — Cd3As2 — naparowanych termicznie w prózni.Znane dotychczas cienkowarstwowe hallotrony otrzymywane sa z arsenku indu — InAs, antymon- ku indu — InSb oraz, na skale laboratoryjna, z se- lenku lub tellurku rteci — HgSe i HgTe.Technologia otrzymywania takich warstw jest na ogól procesem bardzo skomplikowanym i trud¬ no odtwarzalnym w skali przemyslowej, wymaga bowiem stosowania przy procesie naparowywania w prózni tak zwanej metody trzech temperatur.Stosowanie tej skomplikowanej technologii jest spowodowane silnym rozkladaniem sie (dysocja- cja) tych zwiazków przy ich odparowaniu.Produkcja hallotronów naparowych z powyzszych materialów zajmuja sie firmy: Siemens w NRF oraz Ohio Semiconductors USA. Jak wynika jed¬ nak z danych katalogowych (na przyklad Siemens Halbleiter — Datenbuch, .1963) stosowane sa one przewaznie jako sondy sygnalowe ze wzgledu na mala stabilnosc parametrów (<^35%).W Polsce hallotrony cienkowarstwowe w ogóle nie sa produkowane w skali przemyslowej i tyl¬ ko z tego wzgledu nie sa stosowane w elektronice, w maszynach liczacych, magnetofonach, sondach sygnalowych, sondach polowych i innych.Sposób otrzymywania naparowywanych hallotro¬ nów wedlug wynalazku odznacza sie prosta techno- 10 15 20 30 logia otrzymywania takich warstw nawet w próz¬ ni przemyslowej (10~4—10"5 tora) przy zastosowa¬ niu metody dwóch temperatur (odpowiednio dobranej temperatury grzejnika odparowujacego i odpowiedniej temperatury podloza).Technologia otrzymywania naparowanych hallo¬ tronów z Cd3As2 wedlug wynalazku polega na termicznym odparowaniu w prózni rzedu 10-4—10-5 mm Hg kawalka Cd3As2 (200—600 mg) z tygla molibdenowego na podloze z miki, szkla lub in¬ nego materialu izolacyjnego. Na otrzymana war¬ stwe pólprzewodnika sa nastepnie nanoszone, rów¬ niez przez naparowanie w prózni, elektrody srebr¬ ne lub zlote.Temperatura grzejnika odparowujacego wynosi 500—600°C (material sublimuje) i jest tak dobie¬ rana, by przy kondensacji par materialu na po¬ dlozu zachowany zostal stechiometryczny sklad zwiazku. Optymalna szybkosc parowania w tych warunkach jest taka, ze szybkosc powstawania warstwy wynosi 1000—4000 A/min zaleznie od tem¬ peratury grzejnika.Optymalne charakterystyki elektryczne hallotro¬ nów zostaly otrzymane przy naparowaniu warstwy na podloze o temperaturze 120—200°C, najkorzyst¬ niej 150—180°C. Przeprowadzone badania rentge¬ nowskie i metalograficzne wykazaly, ze struktura tak otrzymanych warstw jest krystaliczna, a otrzy¬ mane ostre linie na rentgenogramach sa identyczne z liniami dla litego Cd3As2 (podczas gdy warstwy 511403 naparowane na podloza o nizszej temepraturze maja strukture amorficzna i wymiary ziaren kry¬ stalitów nierozróznialne pod mikroskopem meta¬ lograficznym).Grubosc otrzymanych hallotronów cienkowar¬ stwowych 0,7—2 ii jest regulowana czasem napa¬ rowywania (5—12 min przy zastosowaniu regulo¬ wanej magnetycznie z zewnatrz przeslonki stru¬ mienia par). Z tego samego kawalka materialu mozna przeprowadzic pare naparowan, a jednora¬ zowo otrzymana ilosc hallotronów, nawet kilku¬ dziesieciu sztuk, ograniczona jest tylko powierz¬ chnia uzyteczna klosza prózniowego.Równomiernosc warstw naparowywanych moz¬ na osiagnac przez zastosowanie urzadzenia obroto¬ wego, a ich wymiary — przez zastosowanie odpo¬ wiednich masek.Otrzymane tym sposobem hallotrony cienkowar¬ stwowe z arsenku kadmu odznaczaja sie: bardzo dobra stabilnoscia i odtwarzalnoscia 'pomiarów elektrycznych, maksymalna ruchliwoscia elektro¬ nów //H = 3000 cm2/V sek, co stanowi wiecej niz oo 25% ruchliwosci litego materialu wyjscio¬ wego równej

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania cienkowarstwowych hallo¬ tronów pólprzewodnikowych z arsenku kadmu na- 35 parowywanych w prózni na takie podloza jak szklo, mika lub inne materialy izolacyjne znamien¬ ny tym, ze warstwy pólprzewodnikowe Cd3As2 na¬ nosi sie na podloze ogrzane e]o temperatury 120— —200°C, najkorzystniej 150—180°C, na drodze bez.- 40 posredniego odparowania czystego arsenku kadmu CdjAs* w prózni JZedu 10"^JO-5 tora z optymalna szybkoscia naparowywania 1000—4(1^9 A/min. FZG w Pab. zam. 143-66 nakl. 350 szt. PL