С. М. РЫБКИН, Н. Б. Строкан и А. X. Хусаинов Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе Советский патент 1970 года по МПК H01B3/00 

Для создания счетчиков ядерных излучений необходимо в полупроводниковых приборах получить в р-«-переходах слой истощения протяженностью не менее нескольких миллиметров. С этой целью нужно компенсировать исходную проводимость д-либор-области я-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 по.тупроводника 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 п-р-переходах избежать пересечения уровней удается лишь в том случае, когда компенсирующий акцекторный уровень лежит в половине запрещенной зоны.

Предлагаемое устройство на основе р-п- п (п-р-р)-структуры отличается тем, что оно выполнено на материале, компенсированном глубокими уровнями залегания в запрещенной зоне, например на германии, с барьером металл-ттолупроводник, например германий-золото. Величина концентрации электронов у поверхности равна

Jj п п,

где «о - равновесная концентрация электронов в полупроводнике; Ф - контактная разность потенциалов; К--постоянная Больцмана.

Изменением (pk путем различной обработки поверхности, степени легирования и подбора металла можно избежать раскомпенсации

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

поверхности кристалла.

С приложением внешнего напряжения концентрация у поверхности остается неизменной, так как металл является «бесконечным источником электронов, и раскомпенсация

возникнуть не может. Р-п-« -структура может быть создана, например, облучением исходного п-германия гамма-квантами до такой степени, чтобы уровень Ферми располагался несколько :ниже уровня ,2 э0. 3 травлению, при котором заполнение компенсирующих уровней на поверхности если и изменяется, то не настолько, чтобы изгиб зон превысил выбранное энергетическое расстояние. После этого на поверхносгь германия наносят золото (работа выхода которого не приводит к раскомпенсации), а «-контакт создают, например, диффузией лития. Для проверки прибора измеряют его емкость в зависимости от приложенного напряжения. В рабочем диапазоне гемператур емкость не должна зависеть от смещения на структуре, что является основным критерием 4 получения нераскомпенсированной структуры. Предмет изобретения Полупроводниковое устройство на основе р-п-п (п-р-р)-структуры, отличающееся тем, что, .с целью получения области поля с протяженностью не менее -нескольких миллиметров, оно выполнено на материале, компенсированном глубокими уровнями залегания в запрещенной зоне, например на гермаини, с барьером металл - полупроводник, например германий - золото.