SU679025A1 - Способ изготовлени термочувствительныхпОлупРОВОдНиКОВыХ элЕМЕНТОВ - Google Patents

Description

1

Изобретение ОТНОСИТСЯ к области изготовлени  термочувствительных полупроводниковых приборов, работающих в услови х воздействи  тонизирующих излучений,

Известен способ получени  термочувствительного полупро.еодникового элемента, у которого в качестве температурно-чувствительного датчика используетс  полупроводниковый резистор . Такие резисторы изготавливаютс  как из ковалентных полупроводников (германий, кремний, каЬбид . кремни , соединени  типа В и др. путем вырезани  из монокристаллов пластин пр моугольной или цилиндрической формы и вплавлением омических контактов из золота, инди  или олова , так и из поликристаллических окисных полупроводников, в которых преобладает ионна  св зь путем спекани  мелкодисперсных порошков полупроводниковых окислов (смесь двуокиси титана и окиси магни , смеси окислов марганца, никел  и кобальта и др.) и созданием омических контактов методом вжигани  серебра или других металлов (золота, платины ) из соответствующих паст. Терморезисторы покрывают слоем изол ционной влагостойкой эмали или же герметизируют в защитных корпусах fl.

Известен способ изготовлени  термочувствительных полупроводниковых элементов, включающий изготовление полупроводниковых структур с измен ющейс  от температуры вольт-амперной характеристик 2. Такой элемент создаетс  путем вплавлени  в пластин0 ку полупровсадника германи  или кремни  п-типа проводимости с удельным сопротивлением р 1-10 Ом-см кусочка инди  или алюмини .

При этом вблизи границы сплавлени  в толще полупроводника образуетс  область объемного электрического зар да, т.е. р-п переход.

К прлупроводниковой пластинке и кусочку инди  (или алюмини ) при0 паиваютс  олов нньЬл припоем выводы из меди, ковара или никел  и весь элемент помещаетс  в герметичный

корпус.

Основным недостатком известных термочувствительных полупроводниковых элементов  вл ехс  существенна  зависимость их температурных параметров от воздействи  ионизирующих излучений, что делает невозмож0 ным использование подобных, элементов

дл  измерени  температуры при облучении .

Цель.предлагаемого изобретени  обеспечение стабильности температурных характеристик при облучении, а также обеспечение возможности измерени  температуры кристалла полупроводниковых приборов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что полупроводниковые структуры облучают протонами с энерги ми 10-1000 Мэв или нейтронами реактора до потоков 10 -10 нсм . С помощью полученного таким- способом элемента измер ют температуру кристалла полупроводникового прибора.

В качестве термочувствительных параметров используютс  либо пр мое падение напр жени  на р-п переходе, либо сопротивление материала базы полупроводникового прибора (у приборов -с р-п переходом последний параметр можно снимать с выводив эмиттер-база пробитого р-п перехода).

Минимальна  энерги  протонов 10 Мэв дл  получени  предлагаемого термочувствительного полупроводнико вого элемента определ етс  тем, что протоны низких энергий не воздействуют на кристалл полупроводникового прибора из-за малого пробега их в материале прибора.

По результатам эксперимента (см. таблицу) вы снено, что дл  стандартных приборов (МПЮЗ, МП25) обнаруживаетс  пороговый эффект воздействи  облучени  на полупроводниковые приборы. Величина пороговой дл  стандартных прифоров составл ет 10 Мэв.

На чертеже приведены зависимости пр мого падени  напр жени ,Ugg транзистора МПЮЗ от потока облучени  при температурах 30°С (крива  1) и 140°С (крива  2). Из результатов эксперимента следует, что дл  полупровод«иковых приборов критический поток составл ет 10 см % При потоках , меньших критического см стабилизаци  температурночувствительных параметров отсутствует; при потоках, больших критического, температурно-чувствительные параметры остаютс  без изменени .

Облучение потоком, болыайм 10 см представл етс  нецелесообразным вследствие увеличени  стоимости облучени  без достижени  существенного улучшени  характеристик термоэлемента.

Как следует из приведенных результатов , кремниевые транзисторы и германиевые резисторы сохран ют сильную температурную зависимость параметров после облучени , в то же врем  температурные зависимости параметров облученных полупроводниковых транзисторов и резисторов не измен ютс  после дополнительного контрольного облучени . ,

Использование предлагаемого способа получени  термочувствительного полупроводникового элемента обеспечивает по сравнению с существующими высокую радиационную стойкость термо чувствительного полупроводникового элемента и отсутствие различи  температуры кристалла полупроводникового прибора и температуры термоэлемен та, полученного предлагаемым способом , вследствие сохранени  геометрии и материала термочувствительного эле мента дл  данного типа полупроводниковых приборов.

0,005

1 3

0,03

0,07

П 103

5

0,24

10

П 25 1,63

30

13,5

100

298

660

537

1000

не воздействует . не обеспечиваетс  То жеТо же

| II

it

ОРОГ

обеспечиваетс 

воздействует То же

То же

«. м

м

«

Claims (2)

1.Пасынков В.В. и др. Полупроводниковые приборы. М., Высша  школа, 1973, с. 315.

2.Маслов А.А. Технологи  и конструкци  полупроводниковых приборов , М., Энерги , 1970, с. 138.