Розчин для хімічного і контактного з алюмінієм травлення поверхні напівпровідникових термоелементів

Изобретение относится к полупроводниковой технике и позволяет упростить процесс травления и повысить качество поверхности полупроводниковых термоэлементов из халькогенидов висмута и сурьмы состава Віо,в Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов9 в частности термоэлектрических охлаждающих устройств, с применением полупроводниковых материалов на основе халькогенидов висмута и сурьмы ф состава Bic,$ е 3 и Ва Целью изобретения является упрощение процесса травления и повышение качества поверхности термоэлемент ОРа П р и м е р 1, В химический стакан помещают термоэлементы р-типа размером 3x3x4 мм в количестве 150-200 шт и 50 мл 5-10 мас.% водного раствора трехэамещенного лимоннокислого натрия (ШъСьК507 ' 5, 5 Н 2 о) с 0,5-1,0 м а с Д гидрата окиси калия 31-89 и B i ^ T e ^ S e ^ , Раствор для химического и контактного с алюминием травления поверхности полупроводниковых термоэлементов содержит гидрат окиси калия, трехзвмещенный лимоннокислый натрий и воду при следующем соотношении компонентов, мас о %: трехзамещенный лимоннокислый натрий 5 10; гидрат окиси калия 0,5-1,0; вода - остальное» Прочность сцепления припоя с поверхностью термоэлементов после обработки травителем составила для термоэлементов п-типа 1,8 кгс/мм^ для термоэлементов р-типа 2,4 . , 2,5 кгс/мм*. ДТ* т&рмобатарей составило 56,87ffC, при этом смачиваемость поверхности припоем и термо-ЭДС элементов не ухудшаются, 3 табл„ (КОИ), кипятят 5-Ю мин до осветления,, Затем переносят в алюминиевую кювету и заливают такой же порцией раствора при комнатной температуре» Травление, сопровождаемое почернением раствора, проводят 3-5 мин,при1 жимая кисть детали к дну кюветы, Ра-створ сливают в емкость для последующего его использования, термоэлементы в кювете промывают 2-3 раза отработанным фильтрованным раствором, проточной водой, сушат между листами фильтровальной бумаги. При отсутствии контакта термоэлементов с дном кюветы их травление не происходите Контакт сохраняется при загрузке деталей без выравнивания в один слой, однако контакт каж 09 1503364 дого термоэлемента с алюминием предпочтительнее, поэтому детали в кювете кистью разравнивают в один слой, прижимая к дну кюветы. П р и м е р 2. В химический стакан с 50 мл 5-10 мзсо% водного раствора H a 5 C 6 H s 0 7 - 5,5 Hfe0 и 0,5 1 „0 м а с Д КОН пометают 15O-2G0 шт 10 термоэлементов п-тяпа размером 3 х хЗх4 мм и кипятят их до осветления поверхности 5-Ю мин о Протравленные детали промывают проточной водой s сушат между листами фильтровальной бумаги,, Концентрация компонентов в растворе подобрана из расчета использования во всех операциях одного раствор у проведения реакции в режиме технологического времени¥ а также поддержания примерного соотношения К + : как 1 Смачиваемость поверхности термоэлементов припоем (масД) ВІ 53 + + Sn 42 + Sb 5 с т ґ ( Л = 140°С при использовании флюсов - 20%-ного раствора гликолината хлорида никеля в гликоле и ZnCl u + НС1 + Н^0 после травления составила менее 3 с. Прочность сдеплькия припоя с по- 30 верхностью термоэлементов, определен' ная путем отрыва припаянных медных коммутационных пластин, применяемых в термоэлектрических модулях, в срав пенни, с прототипом показана в табл.1 35 При этом прочность материала термоэлементов на разрыв составляла для їйрмоэлементов р-типа 1*8 кгс/мм" к термоэлементов п-типа 2,5 кгс/ммЧ Изменение термо-ОДС материала в 40 ISKB/K ДО И после обработки в цитратно-щелвчном расі воре приведено в табл.2. Для определения д Т й термобатарей были изготовлены батареи М 6 с термо -45 ЭДС материала 170—180 мкв/К и термоэлементами, обработанными с использованием -заявленного травителя и тра Бятеля-прототипа. Результаты определений приведены в табл о 3 п 50 Характер изменения поверхности ма теркала в результате травления предлагаемым и известным травителями оце нивалп по увеличению количества дис локаций на шлифах при наблюдении в микроскоп МБС-9 с увеличением х \ko Дислокация в форме полос в направлении плоскостей спайности образуются в результате удаления с поверхности хапькогенов* В отличие от травления в содовом растворе предложенный цитратный состав травителя обеспечивает более глубокое удаление теллура и селена и полосы травления при боковом их освещении становятся видимы при данном увеличении микроскопа.Они наблюдаются по всей поверхности шлифа равномерно распределенными, что указывает на увеличение развития поверхности материала. Таким образом, в результате проведенного испытания установлено, что при использовании предложенного раствора эффективность травления повышается. Сокращается количество технологических операций при травленииоЭто выражается в более глубокой проработке поверхности термоэлементов и повышении прочности сцепления припоя с материалом, улучшении £Т° термобатарей с 56,73 до 56,87 *^С, при этом смачиваемость материала припоем и термо~ЭДС не ухудшаются,, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Раствор для химического и контакт^ ного с алюминием травления поверхности полупроводниковых термоэлементов из халькогенидов висмута и сурьмы, содержащий водный раствор щелочи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса травления л повышения качества поверхности термоэлементов, травитель дополнительно содержит трехзамещенный лимоннокислый натрий, а в качестве щелочи содержит гидрат окиси калия при следудугощем соотношении компонентов, мас%: / Трехзамещенный лимоннокислый натрий Гидрат окиси калия Беда 5-10 0,5-1,0 остальное, 1503364 Т а б л и ц а Состав раствора, мас о % 1 Прочность сцепления элементов типа проводимости, кгс/мм 0 , 5 - 1 , 0 М Na*CO b (про тотип) 5% ЯагСбН-гОт 5 , 5 Н^О + 0 , 5 % КОН 10% Na a C 6 H-r0 7 5,5 H t 0 + 1,0% КОН 1.7 1,8 1.8 2,0 1,8 2,5 Т а б л и ц а 2 Определения Гермо-ЭДС материала типа проводимости,мкв/К До травления После травления 193 193 J82 Т а б л и ц а З Предлагаемый раствор (цитратнощелочной раствор) ЛТ" 57,88 55,91 57,05 56,06 57,45 лТ° Редактор Т„Куркова Sfi Я7 Известный раствор 55,74 55,79 57,54 56,54 56,57 58,20 56,73 Составитель В.Безбородова Техред М.Дидык Корректор М о Васильева Заказ 1573/ДСП Тираж 236 Подписное В Н И Ш И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101