Способ изготовления туннельных диодов

324943

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. Н 01l 7/34

Заявлено 10.VI I.1969 (№ 1348253/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 05.Ч.1972. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 1 Ч1,1972

Комитет по делам изобретений M открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.382.002(088.8) Авторы изобретения

А. П. Вяткин и В. А. Глущенко

Сибирский физико-технический институт

Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТУННЕЛЬНЫХ ДИОДОВ

Изобретение относится к области полупроводниковой технологии и позволяет получать сплавные туннельные переходы на арсениде галлия с электронным типом проводимости при любой исходной концентрации носителей заряда.

Известен способ получения сплавных туннельных р-п-переходов на арсениде галлия, сущность которого заключается в следующем.

В арсенид галлия с дырочным типом проводимости и высокой степенью легирования (Р) 3. 10тосм >) для получения n+-области, образующей с исходным, полупроводником туннельный р-п-переход, вплавляют олово в атмосфере водорода, в вакууме или в любой другой нейтральной среде. При этом в качестве исходного полупроводника можно использовать только материал с высокой степенью вырождения.

Полупроводниковые приборы, полученные на дырочном арсениде галлия, работают на более низких частотах по сравнению с приборами на электронном арсениде галлия.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона туннельных диодов.

Цель достигается тем, что в качестве исходного полупроводникового материала применяют арсенид галлия электронного типа проводимости. Кроме расширения частотного диапазона туннельных диодов на арсениде галлпя увеличивается выходная мощность приборов; при этом никаких требований на степень вырождения исходного электронного арсеннда галлия не накладывается.

5 Предлагаемый способ применим также при использовании других полупроводниковых материалов для изготовления туннельных диодов.

Предлагаемый способ осуществляется сле10 дующим образом.

Кристалл GaAs и-типа обрабатывают одним из общеизвестных методов с целью его ориентации по кристаллографпческой плоскости (III) и выявления ее полярности.

15 В пластину GaAs п-типа в атмосфере водорода со стороны (III) Л вплавляют навеску олова диаметром до 100 л км, а на всю поверхность (III) В наплавляют пластину олова.

Температура плавления 600+5 С, время вы20 держки 10 — 30 мин, скорость охлаждения

250 — 300 С в первые 60 сек и -50 С в дальнейшем.

Полученные образцы совместно с избыточным количеством летучей акцепторной приме25 си (Zn) помещают в замкнутый объем, заполненный водородом.

При температуре 480 — 500 С в течение

30 сек проводят диффузию цинка в жидкие фазы, которые образуются прп частичном (пз30 за более низкой температуры) растворении

324943

Составитель М. Сорокина

Текред 3. Тараненко

Редактор И. Орлова

Корректор О. Тюрина

Заказ !64!/1 Иад. № 692 Тираж 448 Подписное

1!!гИ!!П!! Комитета по делаи изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 первично рекристаллизованных слоев система

GaAs — Sn. Цинк, легко растворяясь в жидкой фазе, практически нс успевает за столь короткое время и прп такой низкой температуре проникнуть в твердые фазы. Влияние присутствия донорной примеси (олова) на увеличение растворимосТи акцепторной примеси (цинка) и обратно приводит к инверсии знака проводимости вторично рекристаллизованных слоев.

В результате названных технологических операций на GaAs и-типа получают структуру с двумя электронно-дырочными туннельными переходами.

Первично рекристаллизованный слой п+-слой GaAs и вторично рекристаллизованный слой р-слой GaAs образуют тонкий электронно-дырочный переход с резким (ступенчатым) распределением примесей, что является необходимым условием для туннелирования электронов из и-области в р-область. В дальнейшем один из туннельных р-п-переходов используется в качестве рабочего перехода. Второй T) Híåëüíûé р-п-переход, образованный на всей плоскости кристалла и включенный в запирающем направлении, используется в качестве омического контакта.

Предмет изобретения

Способ изготовления туннельных диодов путем вплавления олова в пластину арсенида галлия, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона приборов, олово вплавляют в арсенид галлия электронного типа проводимости, а затем проводят диффузию акцсаторной примеси в замкнутом объеме, заполненном водородом, в частично расплавленгый рекристаллизова нный слой.