Способ изготовления магнитодиодов

;щего контактолирующего крернческих паркой доводки мдо максимальнния пластиныры, сборки иотличаюцелью повышенных приборов,тактами уменьшают вмерение электрическидоводку структур прогерметизации прибороводку осуществляют пкремний радиационныхтронным облучением.2. Способ по п. 1ю щ и й с я тем, чтодят дозой (О, 9-2, 6)в на пластине полуизомния, измерения электаметров, технологичесагниточувствительности ого значения, разделена отдельные структу- . герметизации приборов, щ и й с я тем, что, с ия процента выхода годрасстояние между Э,И. КарН У Исаефеев ких энер Э. И. кон- изв и ле оия в ей 97 емниевып. 8,п). о ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:(7) Институт физики высоАН Казахской ССР(54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОДИОДОВ, включающий операции создания инжектирукицего и невыпрямляюраза, а параметро изводят пос причем д тем введен дефектов н о т л и ч а облучение пр 0 "2 н/смИзобретение относится к областполупроводникового приборостроенияи может быть использовано для создания полупроводниковых гальваномагнитных приборовСоздание магнитодиодов существен-но расширило возможность примененияполупроводниковых гальваномагнитныхприборов. Гораздо более высокая магниточувствительность по сравнению случшими преобразователями Холла и,магниторезисторами при сохранениималых габаритов и малой потребляемоймощности исключает необходимость применеиия дополнительных усилителей,что упрощает построение электронныхсхем и существенно повышает их надежность. Основные области использования магнитодиодных приборов связаны с возможностью эффективногопреобразования с их помощью малыхмеханических перемещений в электрические сигналы достаточно большойамплитудыИзвестен способ изготовлениямагнитодиодов, включающий операциисоздания инжектирующего и невыпрямляющего контактов на полупроводниковой пластине, разделения пластинына отдельные структуры, сборки игерметизации приборов ( 1 ).Недостатком способа является малая магниточувствительность приборови малая рабочая частота,Наиболее близким к настоящемуизобретению является способ изготовления магнитодиодов, включающий операции создания инжектирующего и невыпрямляющего контактов на пластинеполуизолирующего кремния, измеренияэлектрических параметров, технологической доводки магниточувствительности до максимального значения, разделения пластины на отдельныеструктуры, сборки и герметизации приборов Г 2 ).Известный способ создания магнитодиодов включает в себя последовательное выполнение следующих операций:механическая резка материала (кремния); шлифовка с химической обработкой; изготовление контактов; измерение электрических параметров образцов; доводка, т.е. дополнительнаяшлифовка с последующей химическойобработкой для достижения максимального значения магниточувствительности )"; скрайбирование; сборка игерметизация отдельных магнитодиодовИзвестный способ создания магнитодиодов обладает следующими недостатками;доводка образцов с целью получения высокого значения магниточувствительности до разделения пластины на отдельные приборы производитсяс применением трудоемких механикохимических операций; значительное влияние состоянияповерхности диодной структурымагниточувствительноеть приводит вряде случаев к существенному отличиюпараметров приборов до и после раз 5 .деления пластины на отдельные магнитодиоды. После этого доводка готовых приборов известными способамипринципиально невозможна, что уменьшает процент выхода годных магнито 10 диодов;применение особо чистого кремнияс высоким исходным временем жизнинеосновных носителей обуславливаетсравнительно узкий диапазон частот(5 воспринимаемых магнитодиодом сигналов,Целью настоящего изобретения является повышение процента выхода годных приборов.0 Поставленная цель достигается тем,.что согласно способу изготовлениямагнитодиодов, включающему операциисоздания инжектирующего и невыпрямляющего контактов на пластине полу 5 изолирующего кремния, измерения электрических параметров, технологичес-кой доводки магниточувствительностидо максимального значения, разделения пластины на отдельные структуры,сборки и герметизации приборов, расстояние между контактами уменьшаютв 2-3 раза, а йзмерение электрических параметров и доводку структуРпроизводят после герметизации при 35боров, причем доводку осуществляютпутем введения в кремний радиационных дефектов нейтронным облучением,а также тем, что облучение проводятдозой (0,9-2,6) 102 нсм 2.Возникающие под действием облу"40 чения структурные дефекты увеличивают скорость рекомбинации неосновныхносителей, т.е. снижают время ихжизни и, следовательно, диффузионнуюдлину, одновременно несколько увели 45 чивая удельное сопротивление базы.При этом достигается требуемая величина (О/(.) опт где 0 - длина базовойобласти диода; ) - диффузионная длина носителей заряда, соответствую 50 щая максимуму магниточувствительности. Уменьшение эффективного временижизни неравновесных носителей приводит к расширению частотного диапазона полученных магнитодиодов.55Оптимальный интервал доз облучения был установлен экспериментально.П р и м е р. Для создания магии"тодиодов по предложенному способуиз слитка базового материала р - 51 с60 удельным сопротивлением ул 20 кОм смбыли нарезаны пластины толщиной0,6 мм.Поверхности их шлифовались порошком М 10-М 5, после чего полировались97297. 3 Составитель Ю, КондратьевРедактор М. Кузнецова ТехредМ,Надь Корректор С. Шекмар Тираж 701 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Заказ 6749/5 Филиал ППП Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вергались химическому травлению,Затем были созданы контакты: инжектирующий контакт. был изготовленвплавлением в базовую пластину золота с сурьмой, а невыпрямляющийконтакт - вплавлением алюминияпричем расстояние между ними составляло 150-250 мкм, т,е. было в 2-3 раза меньше, чем у серийных магнитодиодов КД 303 (этим достигалось иуменьшение общих габаритов прибора).Измерение электрических параметровдиодных структур после скрайбирования, сборки и герметизации дали следующие результаты: прямое падениенапряжения Цп =(4-5) В при силе тока ЭО-З мА, магниточувствительностьпрактически отсутствовала,Далее они подвергались облучениюнейтронами.Облучение нейтронами .с энергией14 МэВ проводилось на нейтронномгенераторе, работающем в непрерывномрежиме на смешанном дейтериево-тритиевом источникепри комнатной температуре. Мощность потоков нейтронов10 + 10нсоставляла 10 -10. Необхосм 2 сдимая доза облучения для данных диодйых структур определялась по кривой зависимости магниточувствительности от дозы облучения.(2 нПри интегральных потоках 10 -- .усмобеспечивалась максимальная магниточувствительность, т.е. достигалосьдооптимальное значение -Облучение нейтронами со спектром,близким к спектру деления, производилось в атомном реакторе ВВР-К.Тепловые нейтроны отсекались кадмиевым фильтром толщиной в 1 мм. Плотность потока составляла 1,2 -109 нф см 2 сПри дозиметрии потока учитывалисьнейтроны с энер.ией Е ) Е = 0,1 МэВ.( ДОрПосле облучения прямое падение напряжения на магнитодиодах возрослодо Ц =(12-14)В,магниточувствительностьдостигла значения= ф: (10 В(0 Сравнение частотных характеристикмагнитодиодов, созданных предложеннымспособом, и магнитодиодов КДЗОЗ саналогичными значениями Опр и у показало, что интервал рабочйх частот,определенный по уменьшению выходногосигнала до уровня 0,7, у созданных по предложенному способу магнитодиодов был в 4-6 раз шире. Исследование временной зависимости параметров магнитодиодов, созданных с20 применением нейтронного облучения,показало, что в течение длительноговремени хранения при нормальных условиях (3 лет) параметры их не изменяютсяТаким образом, магнитодиоды, изготовленные по предложенному способу, имеют одинаковую по величинес отечественными приборами КД 301,КДЗОЗ, Кд 304 магниточувствитель 30 ность, превосходя их по частотнымсвойствам и обладая меньшими габаритами.Все приборы в партии, изготовленной по предложенному способу, были35 годными.Предложенный способ для своейреализации не требует создания какого-либо специального оборудованияи доработки и может быть использован на предприятиях электроннойпромышленности при изготовлении магнитодиодов,