Способ получения полупроводниковых приборов с переменной емкостью Советский патент 1978 года по МПК H01L21/304 

Изобретение относится к области nonynptb зодникоБОй электроники и может найти применение в технологии производства полупроводниковых приборов с переменной емкостью. Известны способы создания.полупроводниковых приборов с переменной емкостью, основанные на использовании барьерной емкости обр&тно-смещенного р п-перехода. В настоящее время элементы приборов с высокой нелинейностью и большим перекрытием по емкости получают реализацией либо специального профиля легирования, либо сложной кон гурации границы { -п-перехода. Недостатком этих способов изготовления приборов является сложность технологических циклов. Согласно известному, способу р-п-переход получают путем пластической деформации пластины кремния сосредоточенной нагрузкой Деформирование сосредоточенной нагрузкс й не позволяет значительно изменять размеры деформируемой области и начальную емкость перехода, а коэффициент перекрытия по емкости приборов, полученных этим способом, не превышает 10, Целью изобретения является получение полупроводниковых приборов с высоким коэффициентом нелинейности иперекрытйя по емкости, а также обеспечение варьирования начальной : гемкпсти элемента. Сущность изобретения состоит в том, чти проводят деформирование изгибом, вокруг направления 11О пластинки кремния П-гипа до получения V -образной формы с углс при вершине 9О-14О и присоединяют контакты: один - в месте соприкосновения пластияки с центральной опорой, i -другой - в участ ке, расположенном вне опоры. На фиг. 1 показана схема деформирования грехопорным изгибом, где 1-нс кевидный сапфировый пуансон с углом при вершине 90140, 2-матрица из жаропрочной стали(. на фиг.-2 - схематически изображена граница р-п-перехода; на 4иг. 3 г вольтемкостная характеристика элемента. Предложенный способ получения элемент с переменной емкостью .состоит в следующем. Образцы монокристаллического кремния/h-типа в виде тонких прямоугольных пластинок. ориеигирэваииые шир1жой .гранью параллель но плоскости 100, перед деформированивк обраб пывают в полирующем растворе .1НР; .THNO, Крис галлы деформируют трехопорным изгибом прп и нагрузке на пуан сои О, кг, согласно схеме на. фиг, 1, до получения V -образной формы с углом при вершине ОО-140°. При этом деформирование проводят таким образом, что ось изгиба 11Q юрпецдик/лярна большему ребру образца, а угол изгиба пластинки определяется выбором форк-гы матрицы и . После этого кри.-. г-алп повторно обрабатывают вполируюи ем растворе. Электрические контакть присоеди ыяюг к деформированному материалу в Mecrti соприкосновения с центральной опорой и к у-1б1стку, расположенному вне опор, методом гермокомпрессии с образованием шарика либо точечной сварки. В качестве контактного .|(,Ч1апа Г1рик еи. золого с соответствующиыи присадками. Описанный способ ГIOvЗBOляeт получить 5,п переход, площадь которого изменяется с напряжением. Природа этого изменения. cocrt йт в следующем: . геометрия изгиба выбрана гакой, что Дислокационная структура, как показывает анализ формулы, связывающей; ка cQ.renbHbte и нормальные (растягивающие и сжимающие) напряжения Г б Cos Ф Sin Ф, РаеС: к О- касательные и нормальные напряжения,ф -угол между нормалью к плоскости скольжения и направлением внешней силы, формируется в резу.льта1-е скольжения только по двум пересекающимся плоскостям, В этом случае границей,отделяющей деформированную область от исходной, будет ребрист.ая поверхность, конфнгурация которой повторяет рельеф |;.)-п--перехода. Тогда с увеличением обратного иапрпженияи црНа переходе области объект ного заряда, связанные с выступами на поверхности р-п перехода, все более смыкаю1 ся, и изменение (уменьшение) емкости происходит не только из-за увеличения его ширины, но из-за уменьшения площади (фиг.2) Усилие оав 1симости емкости от напряжения за счет изменяющейся площади перехода дает возможносгь увел1Г1Ить коэф4)иииенты перекрытия и нелинейности. Нс1чальной емкос.гью легко уирагэтять изменением лишь геометрических размеров деформируемого образца. Кррие того, способ позволяет одновременно получать два элемента, связанных -общей р-обпастью. Для этого присоединяют третий контакт вне опор по другую сторону от центральной опоры. Предложенный способ получения прибора с переме}(.ной емкостью был опробован на кремнии Я -типа с удельным сопротивлением j 1ОО ом. см. Образцы размером 10«4-0,5 см деформируют при 85О°С и нагрузке на пуанfcoH 2 кг. Омические контакты к Я и р-мате. риалу изготавливают методом гермокомпенса-даи с образованием шарика из проволочки диаметром 50 мк соогБегственно из чистого ц легированного сурьмой (0,) золота. Изменение воль1 -емкостных характеристике проводят с использованием мостовой схемы на частоте 1ООО Гц, при амплитуде сигналу 15 мВ и Одgpот О до 80 В. На фиг. 3 покаёана волы емкостная характеристика sheMei ira, полученного описанным способом, коэффигЦиет перекрытия, которого при изменении от О до ЗО В равен 3Os а средняя добротность 6. Форм.ула изобретения Способ получения полупроводниковых- прн-j Воров с переменной ёмкостью, включающий (образование р-п-перехода пластической деформацией полупроводниковой пластины и присоеди пение выводов, отличающийся тем, что, с целью полу71ения высоких коэф4)и Еиентов нелинейности и перекрытия по емкооти, пластину деформируют изгибом вокруг направления получения У -образ4 Ной формы с углом при вершине 90-140 .

Фиг. 1

fpui.2

V

Фиг.