Способ коммутации термоэлементов Советский патент 1961 года по МПК H01L35/34 H01L35/08 

№ 137558- 2 В связи с этим наличие переходного слоя является крайне нежелательным.

С целью устранения этого недостатка и предложен диффузионный метод коммутации термоэлементов, сущность которого заключается в следующем.

Коммутируемые поверхности образцов полупроводника и металлической перемычки тщательно обрабатываются на правильную плоскость, после чего коммутируемые образцы подготовленными поверхностями составляются между собой, подвергаются сжатию и, в условиях исключающих окисление (в вакууме, в инертной или восстановительной средах), прогреваются при определенной температуре в течение некоторого времени.

После выполнения указанных операций происходит сращивание по правильной плоскости за счет взаимной диффузии атомов коммутируемых образцов.

На фиг. 2 представлена структура переходного слоя, образующегося между сурьмой и тройным положительным сплавом, скоммутированных диффузионным методом, из которой видно, что переходный слой при этом значительно тоньше (по сравнению с методом заливки).

В процессе осуществления диффузионного сращивания применим также ультразвук, поскольку при этом рещающим фактором является обеспечение тесного контакта атомов разноименных веществ, коммутируемых между собой.

Наложение ультразвуковых колебаний по сращиваемым поверхностям способствует интенсификации процесса диффузионного сращивания, снижению температур, удельного давления, необходимого времени, а также более тесному сближению атомов, принадлежащих коммутирз емым разноименным материалам, и, следовательно, повышению качества коммутации.

С помощью диффузионного метода с применением ультразвука могут рещаться и задачи осуществления электрического контакта без переходных сопротивлений между разноименными полупроводниковыми элементами при необходимости создания многокаскадных термоэлементов, состоящих из включенных последовательно различных полупроводниковых материалов.

В качестве примера, на фиг. 3 представлена микроструктура переходного слоя, образующегося между селенистым свинцом и теллуридом висмута, скоммутированных между собой диффззионным методом.

Использование диффузионного метода с применением ультразвука позволяет осуществлять контакты между такими разноименными материалами, которые, в силу ряда причин (химическое взаимодействие, невозможность взаимного сплавления), принципиально не могут быть скоммутированы.

В таких случаях необходимо путем напыления на поверхность одного из образцов вводить тонкий слой промежуточного металла или сплава. который порознь хорошо соединяется с коммутируемыми образцами и че вступает с ними в химическое взаимодействие.

Предмет изобретения

1. Способ коммутации термоэлементов, выполненных из полупроводниковых материалов, отличающийся тем, что, с целью снижения окисляемости спаев в местах сращивания, контакт между разноименными полупроводниковыми материалами или между ними и металлом осуществляют путем взаимной диффузии.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса диффузии и повышения качества контакта, на коммутируемые элементы накладывают ультразвуковые колебания.

3.Способ по пп. 1 и2, отличающийся тем, что, между коммутируемыми элементами вводят промежуточный слой вещества, которое порознь хорошо соединяется с указанными элементами.