С. м. рыбкин, н. б. строкан и а. x. хусаинов физико- технический институт им. а. ф. иоффе
260745
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Соес Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 01.11.1967 (№ 1129853/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32
Дата опубликования описания 23.XII.1971
МПК H Olb 3 00
Комитет па делехт изобретений H QTltpblTHll при Совете тлииистрое, СССР
УДК 621.382.539.1.074 (088.8) Авторы изобретения
Л. Л. Маковский, С. М. Рывкин, Н. Б. Строкан и А. Х. Хусаинов
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе
Заявитель
ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО НА ОСНОВЕ р — и — и (и — р — p ) -СТРУКТУРЫ
Для создания счетчиков ядерных излучений необходимо в полупроводниковых приборах получить в р — n-переходах слой истощения протяженностью не менее нескольких миллиметров. С этой целью нужно компенсировать исходную проводимость и-либор-области n — р-перехода. Компенсацию обычно осуществляют с помощью примеси лития, дающей уровни энергии, лежащие близ зоны проводимости («мелкие» уровни) .
В ряде случаев оказывается удобным либо возможным провести компенсацию за счет введения в запрещенную зону полупроводника глубоко расположенных уровней. Однако в приконтактной области вследствие изгиба зон изменяется заполнение компенсирующих уровней и возможна раскомпенсация (т. е. пересечение уровней акцекторов с уровнем
Ферми), тогда слой области поля резко сужается, В гомогенных и — р-переходах избежать пересечения уровней удается лишь в том случае, когда компенсирующий акцекторный уровень лежит в нижней половине запрещенной зоны.
Предлагаемое устройство на основе p — и—
n" (n — р — р" )-стру кту ры отличается тем, что оно выполнено на материале, компенсированном глубокими уровнями залегания в запрещенной зоне, например на германии, с барьером металл — полупроводник, например германий — золото. Величина концентрации электронов у поверхности равна
Eq
5 кт где no — равновесная концентрация электронов в полупроводнике;
cp — контактная разность потенциалов;
1о К в постоянная Больцмана.
Изменением с к путем различной обработки поверхности, степени легирования и подбора металла можно избежать раскомпенсации
15 в равновесном состоянии.
При этом в процессе травления и нанесения металла энергетическое расстояние от уровня Ферми до уровня примеси должно быть больше, чем величина изгиба зон на
20 поверхности кристалла.
С приложением внешнего напряжения концентрация у поверхности остается неизменной, так как металл является «бесконечным» источником электронов, и раскомпенсация
25 возникнуть не может. P — n — и" -структура может быть создана, например, облучением исходного и-германия гамма-квантами до такой степени, чтобы уровень Ферми располагался несколько ниже уровня E,=0,2 эв.
30 Затем подвергают материал химическому
260745
Предмет изобретения
Составитель О. Федвкина
Редактор Т. Орловская Техред А. А. Камышникова Корректоры: Т. А, Миронова и О. И, Волкова
Заказ 3545/4 Изд. № 1499 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 травлению, при котором заполнение компенсирующих уровней на поверхности если и изменяется, то не настолько, чтобы изгиб зон превысил выбранное энергетическое расстояние.
После этого на поверхность германия наносят золото (работа выхода которого не приводит к раскомпенсации), а п-контакт создают, например, диффузией лития.
Для проверки прибора измеряют его емкость в зависимости от приложенного напряжения. В рабочем диапазоне температур емкость не должна зависеть от смещения на структуре, что является основным критерием получения нераскомпенсированной структуры, Полупроводниковое устройство на оенове р — п — и" (и — р — р*) -структуры, отличающееся тем, что, с целью получения области поля с протяженностью не менее нескольких
10 миллиметров, оно выполнено на материале, компенсированном глубокими уровнями залегания в запрещенной зоне, например на герма вин, с барьером металл — полупроводник, например германий — золото.
