Способ получения полупроводниковых приборов на основе соединений типа а в Советский патент 1979 года по МПК H01L21/18 

варяда к поверхно стй полу проводн Ч(1са wsK в /5- и л-частях перехода н локализуют их в областях р-/г-перехода, расположеннБШ IB глубине полул-роводяика. практически исключается по;верхнастЕЫй ток утечки, П01вышается пробивное напряжении,р-п-перехода.

j ВСтроеииые электри ибскне поля изолируют внутренний р-ге-переход и повышают стабильность его характеристкж при изменении внешних условий.

В отличие от И31зестных спсзсобав aanuiты здесь не требуемся создание дополнительных «охранных металлизированных колец, чем упрощается топография прибоipOB. При изготовлени полупроводниковых

;приборов с малыми размерами плаварных р-л-переходов (менее 5-I их. элекг.рофизические характеристики улучшаются.,.

©ели с начала на поверхности полупроводкика формируют непрерывный ря-д твер;дых растБОро.в с шириной запрещенной зо;БЫ, возрастающей к inoiBepxHOiCTH с гради1.ентом 10-10 В/см, а затем образуют пла.нарный р-л-нереход, напрасмер, путем

.диффузии примеси Б структуру,

В этом случае сущвс-лвенно: уменьщажтася кривизна р-л-перехода и уменьшается угол выхода р-л-перехода на по.верхно€ть. В авязи с этим возрастает пробгаяюе

.напряжение.

Уменьшение кривизны р-л-перехода и угла выхода его на поверхность вызвано осО|бенностями диффузии примеси в такой структуре. Коэффициент диффузии примеси резко возрастает с увеличением щ иринн запрещенной зоны в полупр0 водни;ковом твердом растворе. Встроенное электрическое поле, направленное к поверхности, также уменьшает диффузию примеси в полупроводниковую структуру. В связи с этим возникает значительная тангенциальная составляющая диффузии, направленная по поверхности, а это при-водит к уменьшению кривизны и угла выхода р-л-перехода на поверхность.

На иодлож:ке GaAs методом жидкостной эпитаксии из ограниченного двумя подложками объема раствора - расплава А1-Ga-As выращввают эп-итакснальный слой твердого раствора Al.Gai.vAs. При зазоре между подложками 1 мм градиент изменения ширины занрещенной зоны составляет 10 В/см. Далее наращвваюг эпитаксиальный слой л-типа GaAs, толщиной 0,4-0,5 мм. Подложку GaAs растворяют в Ga при 900° С. Эпнтаксиальный слой

л-GaAs с слоем твердого раст(вора л-А1 j-Gai- -As, состав которого резко изменяется вблизи поверхности структуры, используют для изготовления лланарного р-л-перехода. Диффузию цинка осуществляют с использованием на осноще слоя Si3N4. Через тонкий слой

SiO2 (толщина слоя ЗЮг 1000 А, толщигна маски SisN 2000 А.

На чертеже приведена схема получаемого планарного р-л-лерехода.

GxoMa содержит 1-л-GaAs; 2 - твердый раствор .-.r As с ж, возрастающим к поверхности от О до 0,35, омические контакты 3 к. р- 11 л-областям р-л-перехода, р-область 4.

Здесь ЕС, ЕГ, EY- соответственно энергии дна зоны проводимости, уровня Ферми и потолка валентной зоны.

Встроенное электрическое поле, образованное за счет naMeHeHnH ширины залрещенной зоны в слое твердого раствора . с X, возрастающим к поверхности, уводит вглубь полупроводника неосновные носители как в р- так и в л-областл р-л-перехода. А это лриводит к уме} ьшению токов утечки по поверхности и к увеличению обратного пробивного напряжения.

Полученные р-л-структуры обладают пробивным напряжением выше 400 S и малым током утечки. Электрические характеристики перехода не изменяются со временем и практически не зависят от внешних условий: состава газовой среды, влажности.

Формула изобретения

Снособ получения полупроводниковых приборав на основе соединений типа - jgv включающий создание планарных р-л-переходов путем диффузии и их защиту, отличающийся тем, что, с целью улучщения параметров приборов и упрощения их топографпи, вначале наращивают непрерывный ряд твердых растворов с шириной запрещенной зоны, возрастающей к поверхности с градиентом , а затем создают р-л-переход на глубине, превышающей толщину слоя твердого раствора.

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе:

1.Патент США 3860460, кл. 148-176, Н 01 L, 7/44, олублик. 1975.

2.G. М. Зи Физика полупроводниковых приборов, «Эпергня, М., 1973, с. 444-448.