Способ изготовления германиевых термосопротивлений для сверхвысоких температур Советский патент 1978 года по МПК G01K7/22 

1

Изобретение относится к области теп- лофизических измерений и может быть использовано, например, для измерения сверхнизких температур (ниже 1 К).

Известный способ изготовления термо- сопротивлений из германия для сверхнизких температур основан на широко распространенном методе легирования германия - введении в расплав определенного количества легирующей примеси с последуюшим выращиванием монокристалла по методу Чохральского или методом зонной плавки.

Однако из-за чисто технологических причин легирование методом введения примесей в расплав не может.обеспечить высокой точности получения нужной концентрации примесей, необходимой вследствие сильной зависимости сопротивления германия при температуре ниже от конпен- трацви примесей ( например при уменыиении конаентрадии примерно в два раза сопротивление германия при , увеличивается более, чем в 1О раз). Кроме того, введение примесей в расплав не поэволяет получить высокую степейь однородности распределения примесей.

Цель изобретения - повышение точности введения примесей при нзготовленни германиевых термосопротивлений для температур менее 1 К.

Это достигается тем, что монокристалл германия облучают медленными нейтронами дозой от 2,6...id см до 4...1О « .

Естественный германий представляет собой смесь пяти изотопов. Заттатывая медленный нейтрон, этя изотопы переходят в другие ИЗОТОПЫ, из которых два стабильны, а три радвоакт1шны. Распадаясь с различньлмв периодами полураспада, они образуют ядра других элементов - галлия, мьпиьяка а селена, первый вз которьи является акцептором, а два других - донорами. В результате, в зависимости. от дозы облучения, получают ге Алании р-типа с различной концентрацией осиовиой примеси - галлия в постоянной компенсадией, равной 4О%. Концентрация галлкя определяется из соотношения )-Л, 3437 где 3 - сечение образования галлия (Q «0,71 );« количество атомов германия в 1 скг . . , -за -i. (л. 4,45 ); 3) - доза тепловых нейтронов, прошеДч ших через 1 см поверхности. Ввиду того, что коэффшхиент поглощения медленного нейтрона в с дитке германия весьма мал (меньше 0,1 см ), в слитке с линейными размерами порядка не- ю скольких сантиметров поглощение медлен-ч ных нейтронов происходит совершенно равл номерно и практически неоднородность рас пределения примесей определяется лишь градиентом мошности нейтронного потока на длине слитка и может быть весьма малой. Кроме того, при таком методе легирования концентрация введенных примесей 7W f при постоянной мошности потока нейтронов зависит лишь от времени обл чения образца, которое может быть проконтролировано и воспроизведено многократно с боль шой точностью. формула изобретения Способ изготовления германиевых тер мосопротивлений для сверхнизких температур, заключающийся в введении в монокрй-сталлы определенного количества примесдй, отличающийся тем, что, с иелыо повышения точности введения примесей при изготовлении германиевых термосопротивлений для температур менее l К, монокристалл герк1ания облучшот медленными нейтронами дозой от 2,6...10 до 4...10 см .