Способ изготовления диодного или транзисторного р-п перехода на полупроводниковом кристалле п-типа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик. Государстаеиный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) ЗаяайтЕЛЬ Институт металлургии им, А. А. Байкова(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДНОГО ИЛИ ТРАХЗИСТОРНОГО Р-и-ПЕРЕХОДА НА ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ МОНОКРИСТАЛЛЕ и-ТИПАИзобретение относится к области полупроводниковой электроники и может применяться для изготовления полупроводниковых приборов путем создания р-и-переходов в монокристаллах кремния и германия и-типа на основе использования явления конверсии исходного и-типа п 1 оводи". мости в р-тип при достижении высокой плотности дислокаций, введен- ных:пластической деформацией,Известен способ изготовления р-и-переходов, использующий конверсию и-типа в р-тип на границе зерен в бикристаллах 115Известен также способ изготовления диодного или транзисторного р-итперехода на полупроводниковом монокристалле и-,типа путем создания р-области давлейием сосредоточен Мой нагрузкой 2. Деформацию осуществляют на воздухе при 600-500 С вдавливанием коррундового цилиндра с нагрузкой 32 кг/ммф до плотности дислокаций 10 - 10 ц смОднако при таком способе р-область р-и-перехода имеет удельное сопротивление порядка нескольких десятков кОм, что приводит к малому эффекту выпрямления на границе р-и-пере- ЗО 2хода, что, в свою очередь,приводит к низкому качеству иэделийна основе такого р-и-перехода засчет малых значений,выходных характеристикЦель Изобретения - повышение качества р-и-перехода,.Этодостигается тем, что давление ос 1)ществлявт двумя сосенкипуансонами содержащими на остриелегирующую,добавку, давление 1-:12 кг/мм 2 осуществляют при 700-900 фСв течение 20-120 мин, после созда-ния р"области проводят обжиг при 450550 С в течение 30-90 мин с закалкойв масле, преимцественно силиконовом.Эта операция позволяет получитьнизкоомную (порядка нескольких сотенОм) р-область эа время, не превыаающее 2 ч, что обеспечивает большойэффект выпрямления; то есть можнополучить заданные эксплуатационныехарактеристики и,высокое качествоизделий. Завершающая операцияеотжиг готового иэделия при 450-550 Св течение 30 " 90 мин с последую"щей закалкой, например, в силиконовом масле приводит к перераспределению акцепторных примесей в атмосфере на дислокациях, обеспечивая621239 20 Формула изобретения составитель Н. ЯрмолюкРедакто Т, Колодцева Тех е Э.Чужик Корректор Е.Л кач,Заказ 4817/б 0 тираж 923 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Иосква ЖРа ская наб. . 4 5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 тем самым более четкую, гранину между р-п"областями, увеличивая эффектвыпрямления и, следовательно, улучшая качество изделий,Примеры выполнения предлагаемого способа.П р и м е р 1. Изготовление полевого транзистора из монокристалла.кремния и-типа с исходным удельнымсопротивлением 100 Ом см, выращенного по методу Чохральского и содержащего ростовые дислокации10 смДеформацию осуществляют пуансонамииз ЯО при 900 С втечение, ЬО мйнс нагрузкой 1 кг/мм 2. Толщина исходной пластины кремния равна 0,1 мм.Для одновременности проведения дефор"мации и легирования перед началомдеформации на острия пуансонов наь 3носят каплю спиртового раствора Н ВОили спиртового раствора А 6(БО)з .Перед изготовлением контактов пластину кремний, содержащую р-п-переход,промывают в НГ для удаления окиснойпленки. Омические контакты изготовляют термокомпрессией обычным способом. После операции изготовленияконтактов проводят отжиг готовогоизделия при 550 С в течение 30 минс последующей закалкой в гликоле.П р и м е р 2. Изготовление диода из монокристалла германия и-типа с исходным удельным сопротивлением 100 Омсм, выращенного по методу Чохральского и содержащего ростовые дислокации 4 10 см" . Деформацию осуществляют коррундовымипуансонами при 700 С в течениеб 0 мин с нагрузкой 12 кг/мм, Толщина исходной пластины германияравна 1 мм. Для одновременности проведения деФормации и легированияперед началом деформации на острияпуансонов,наносят каплю спиртовогораствора НзВОь . Перед изготовлением контактов пластину германия,содержащую р-п-переход, промывают вкапящей перекиси водорода для удаления окисной пленки. Омическиеконтакты изготовляют термокомпрессией обычным способом, После операцииизготовления контактов проводятотжиг готового изделия при 450 Св течение 90 мин с последукщей закалкой в силиконовом масле.Использование предлагаемого 5 способа изготовления р-и-переходаобеспечивает по сравнению с известным повышение качества р-ц-перехода эа счет уменьшения сопротивления р-области на два, три порядка, 10 что в свою очередь, ведет к увеличению эффекта выпрямления на гра. нице р- и п-области по крайней мере на порядок. Кроме того, повторе"ние операции отжига позволяет увеличить длительность эксплуатацииизделия, поскольку полностью восстанавливает исходные характеристики е 1. Способ изготовления диодногоили транзисторного р-и-переходана полупроводниковом монокристаллеи-типа путем создания р-области давлением сосредоточенной нагрузкой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения качества р-и"пе"рехода, давление осуществляют двумя соосными пуансонами, содержащими на острие легирующую добавку.2, Способ по п.1, о .т л и ч а ющ й й с я тем, что давление11-12 кг/мм осуществляют при.700900 фс в течение 20-120 мин.3. Способ по пп. 1 и 2, о т "л и ч а ю щ и йс я тем, что после создания р-области проводят отжиг при 450-550 С в течение 30-.40 90 мин, с закалкой в масле, преи"мущественно силиконовом.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент США 9 2970229,кл. 307-885, 1961.2. Авторское свидетельство СССРР 348129, кл. Н 01 2 21/02, 1971.