Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01,06.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.06*1975 78421 KI. 12g, 17/00 MKP B01j 17/00 Twórcywynalazku: Mikolaj Andrelowicz, Wieslaw Wegorzewski Uprawniony z patentu tymczasowego: Naukowo-Produkcyjne Centrum Pólprzewodników Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania materialów pólprzewodnikowych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materialów pólprzewodnikowych zwlaszcza materialów o duzej ruchliwosci nosników i urzadzenie do stosowania tego sposobu.W znanym dotychczas sposobie wytwarzania materialów pólprzewodnikowych, material wyjsciowy np. Ga (gal) i GaAs {gai, arsen) umieszcza sie w lódce kwarcowej, wstawia do pieca rurowego, wypelniajac piec wodo¬ rem i nastepnie podgrzewa do temperatury rzedu 1000-500°C.Inny znany sposób polega nt tym, ze material wyjsciowy umieszcza sie w lódce kwarcowej, wstawia do piece rurowego, piec ten wypelnia sie wodorem, którego cisnienie jest wyzsze od atmosferycznego, a nastepnie material podgrzewa sie do temperatury 1000-500°C.Wodór wypelniajacy piec spelnia role ochronna. Dzialanie jego potega na wiazaniu atomów tlenu znajduja¬ cego sie w atmosferze otaczajacej wytwarzany material pólprzewodnikowy zapobiegajac przenikaniu ich do wnetrza skrtki krystalicznej.Wada powyzszych sposobów jest to, ze wodór wypelniajacy piec nie zapobiega calkowicie przenikaniu atomów tlenu z atmosfery do tej komory pieca, nie wiaze ich wszystkich i dlatego sladowe ilosci tlenu dostaja sie do siatki krystalicznej obnizajac w znaczny sposób pozadane wlasciwosci wytwarzanego materialu pólprzewod¬ nikowego. Jak wiadomo na wlasciwosci elektryczne pólprzewodnika, a tym samym na ruchliwosc nosników wplywaja zawarte w rrfm domieszki w ilosciach, których wykrycie znanymi dotychczas metodami jest wogóle niemozliwa W sposobach tych przy masowym wytwarzaniu nie jest zapewnione otrzymywanie powtarzalnych wynik**, co przy rosnacych wymaganiachTstawianych wytwórcom materialów pólprzewodnikowych i wysrubo¬ wanych parametrach jest powazna wada.Okazalo sie, ze dotychczasowe urzadzenie do stosowania tego sposobu skladajace sie z jednej komory wypelnionej wodorem, pomimo skomplikowanych pod wzgledem mechanicznym rozwiazan i wysokich kosztów jego realizacji nie zapewnie warunków, które by pozwalaly otrzymac material pólprzewodnikowy o wysokich wlasnofclech technicznych.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej wymienionych niedogodnosci, a zadaniem technicznym opracowanie2 78421 sposobu za pomoca którego mozliwe jest w sposób prosty i powtarzalny otrzymywanie materialu pólprzewod¬ nikowego o wysokich wlasnosciach technicznych oraz skonstruowanie urzadzenia do stosowania tego sposobu.Po wielu próbach i doswiadczeniach niespodziewanie stwierdzono, ze mozna rozwiazac to zadanie, jezeli scianke zewnetrzna pieca otoczy sie warstwa gazu, którego czasteczka jest wieksza od czasteczki wodoru, a jednoczesnie jest obojetna dla zachodzacego procesu.Dla stosowania tego sposobu skonstruowano urzadzenie, obudowujac dotychczasowe scianka czesciowo lub calkowicie elastyczna tworzac komore wypelniona gazem obojetnym doprowadzonym pod cisnieniem wyzszym -lub równym atomsferycznemu.Material pólprzewodnikowy otrzymany sposobem, wedlug wynalazku posiada znacznie lepsze parametry a ruchliwosc nosników zblizona jest do maksymalnych wartosci obliczonych teoretycznie. Dzieki uzyskaniu tak wysokich parametrów charakteryzujacych material pólprzewodnikowy, powtarzalnych w kazdym procesie jjfst mozliwosc produkcji nowoczesnych przyrzadów pólprzewodnikowych np. pólprzewodnikowych diodowyph generatorów mikrofal.Zaleta konstrukcji jest mozliwosc adaptacji dotychczas stosowanych urzadzen, malym kosztem i nakladem pracy.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony w przykladowym wykonaniu na rysunku. ' Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z rury kwarcowej 2, w której umieszcza sie material pólprzewod¬ nikowy 1 umieszczonej w piecu oporowym lub innym 4. Rura 2 posiada doprowadzenie gazu 3 (wodór z odpo¬ wiednimi czynnikami redukcyjnymi). Cale urzadzenie obudowane jest scianka czesciowo lub calkowicie elastycz¬ na 5 tworzaca komore wypelniona gazem obojetnym doprowadzanym pod cisnieniem wyzszym lub równym atmosferycznemu. PL PL