Brevet FR2138099A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne un dispositif pour la fabrication de tubes en matériau semiconducteur fermés à une extrémité par dépôt du matériau semiconducteur à partir d'un de ses conposés gazeux, sur un corps support creux en forme de 5 tube, feraé à une extrémité, chauffé par un passage direct de courant, dans lequel une tige en matériau conducteur est disposée à l'intérieur du corps support et est reliée de façon électriquement conductrice avec ce dernier. On connait déjà un dispositif de ce type. 10 Dans ce dispositif, la tige disposée à l'intérieur du corps support, est constituée par du fer. Au cours du fonctionnement de ce dispositif il s'est avéré que la température du corps support à l'extrémité fermée était bien inférieure à celle du reste du corps support. Dans le cas du dépôt du matériau semiconducteur à 15 partir du conposé gazeux, la réaction se déroule par conséquent plus lenteaent à cet endroit là, de sorte que l'on ne peut plus obtenir de façon sûre une épaisseur de paroi régulière pour le tube. La présente invention a pour objet de per-20 fectionner le dispositif du type cité ci-des«us de manière à obtenir un dépôt régulier du matériau semiconducteur sur toute la longueur du corps support. Ce résultat est obtenu grâce au fait que la tige est constituée par du graphite ou par l'une des substances 25 suivantes : charbon vitreux, charbon spectrographique ou graphite pyrolytique. Une tige constituée par ce matériau possède une résistivité relativement élevée, et est également chauffée étant donné qu'elle est parcourue par le même courant que celui 30 qui traverse le corps support. La chaleur dégagée par la tige produit ainsi une élévation de la température à l'extrémité fermée du corps support de sorte qu'un dépôt sensiblement uniforme est réalisé sur toute la longueur du corps support. Une tige de ce type constituée par du graphi— 35 te ou par l'une des autres substances citées présente de plus l'avantage consistant en ce que, p'T opposition aux métaux tels que le fer ou le cuivre, elle n'est pas attaquée, a des températures élevées, p-r des composés gazeux du matériau semiconducteur, Une forme de réalisation avantageuse de 1 ' in-kO ventlon consiste en ce que la tige est emmanchée à faire a \-..«sée 72 17841 2 71099 dans un évidement ménagé dans la partie d'extrémité fermée du corps support. Cet évidement peut être constitué par un perçage traversant la partie d'extrémité fermée du corps support, ledit perçage étant fermé par la partie centrale d'un capuchon dont la 5 section transversale a la forme d'un champignon et qui ©st emmanché à force ou vissé, et l'extrémité frontale de la tige étant assemblée par vissage ou par emmanchement avec la partie centrale du capuchon, si 1'évidement est constitué par un perçage traversant la partie d'extrémité fermée du corps support, ce per-10 çage peut également être fermé par l'extrémité de la tige vissée ou emmanchée à force dans celui-ci, la partie centrale du capuchon, dont la section tranversale a la forme d'un champignon, étant assemblée par emmanchement ou par vissage avec l'extrémité frontale de la tige. De façon appropriée le capuchon en forme de 15 champignon comporte un chapeau dont le diamètre est aussi grand que le diamètre extérieur du corps support. illustré au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. de la partie supérieure d'un corps support conformément à une 25 première forme de réalisation de l'invention. 30 une enceinte réactionnelle 1 qui est fermée de façon ét;-nche aux gaz par une pièce constituant le fond 20 Dans le fond 2 sont disposés des tubes h d'amenée d'un composé gazeux du matériau semiconducteur qui doit être fabriqué et d'un gaz réactionnel. Les tubes k sont entourés par d'autres tubes 5 par l'intermédiaire 35 desquels le gaz résiduaire est évacué, Des traversées 6 sont prévues dans le fond 2 par l'intermédiaire desquelles les conducteurs d'amenée 7 du courant sont introduites à l'intérieur de l'enceinte réactionnelle 10 Les traversées 6 et les conducteurs d'amenée 7 du courant peuvent par exemple être respectivement ^0 constitués par du t A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et 20 La figure 3 représente une coupe transversale de la partie supérieure d'un corps support conformément à une deuxième forme de réalisation de l'invention. Le dispositif représenté en figure 1 comporte 72 17841 2138099 peuvent par exemple être constitués par du graphite, sont fixés sur les extrémités supérieures des conducteurs d'amenée7 d" courant. Un corps support 11 "par exemple en graphite en forme de tube, est disposé sur le support 8 tandis que le support 9 porte une tige 5 10 en graphite. Le corps support 11 et la tige 10 comportent respectivement à leurs extrémités supérieures des parties filetées 12, par l'intermédiaire desquelles ils sont assemblés mécaniquement et connectés électriquement. La tige peut également être constituée par du charbon vitreux., du graphite pyrolytique ou du 10 charbon spectrographique. Si une tension est appliquée aux électrodes 7, le corps support 11 et la tige 10 sont chauffés. La tige 10 dégage de la chaleur par rayonnement dans toutes les directions et par conduction vers le haut de sorte qu ' en particulier 1 ' ex-15 trémité supérieure du corps support est portée à une température qui n'est pas sensiblement inférieure à la température du corps support restant. L'action de la tige 10 peut encore être amélio-réelorsque la tige 10 et le corps support 11 sont assemblés par vissage, par l'intermédiaire de filetages 12 prévus à leur extrémité frontale. De ce fait la résistance de contact entre la tige 10 et le corps support 11 augmente de ■'orte que, conformément à la loi d'Ohm, une énergie proportionnelle à la résistance de plus forte valeur est convertie en chaleur sur les extrémités frontales des deux pièces. La résistance de contact et par suite le profil de la t-empérature sur toute la longueur du corps support peuvent être réglés de façon optimale selon la profondeur de vissage de la tige 10 dans la partie d'extrémité frontale du corps support 11. Le réglage a bien avant le chauffage du dispositif et avant le dépôt du matériau semiconducteur. L'extrémité frontale du corps support est de façon appropriée fermée par un couvercle 13 de sorte que le corps support présente vers l'extérieur une surface totalement lisse- A cet effet la partie médiane du couvercle 13 et l'extrémité frontale de la tige 10 comportent respectivement un filetage et un taraudage qui permettent d'assembler par vissage le couvercle 13 avec la tige 10 et par suite avec le corps support 11. La réalisation par dépôt de matériau semiconducteur du tube 15 a lieu de façon connue comme lors de la fabrication de tiges en matériau semiconducteur de sorte qu'il appa-rait superflu de décrire ici d'autres modes d'exécution en 40 20 25 30 35 72 17841 2138099 référence au procédé proprement dit. On utilise principalement en tant que composé gazeux, du silicochloroforme 3iHCl^ et, en tant que gaz réactionnel, de l'hydrogène H2. Le dépôt est effectué à des températures comprises approximativement entre 1100°C 5 et 1200°C, de préférence à 1150°Co La figure 2 représente une coupe transversale de l'extrémité supérieure de la tige 10, du corps support 11 et du couvercle 13. Les parties filetées 12 et 14 ne sont représentées que schématiquement. La résistance de contact peut être ré-10 glée par l'importance de la profondeur du vissage de la tige 10 dans la partie frontale du corps support 11. La figure 3 représente une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la tige 10 et le corps support 11 sont assemblés à l'aide d'un couvercle 16. Le couver-15 cle 16 présente une surface latérale ajustée 17 qui est dimen-sionnée de telle sorte que la tige 10 peut être introduite à force dans le couvercle 16 ou inversement que le couvercle 16 peut être emmanché sur la tige 10„ Dans cette forme de réalisation il existe également entre la tige 10 et le corps support 11 20 une zone, formée par les surfaces d'ajustement 17 ©t 18, qui présente une plus forte résistance de contact. De ce fait la température de l'extrémité frontale du dispositif est également dans ce cas suffisamment augmentée pour qu'un dépôt régulier puisse être réalisé sur l'ensemble de la surface du corps support, 25 La résistance de contact p«ut être réglée par modification de la longueur de l'emmanchement à force. XI n'est pas obligatoire que les formes de réalisation représentées en figure 2 et en figure 3 comportent respectivement des dispositifs de vissage et des dispositifs d*em-30 manchement à force. Inversement la forme de réalisation conforme à la figure 2 peut également comporter des surfaces latérales ajustées et la forme de réalisation conforme à la figure 3 peut comporter des parties filetées. De même, chacune des formes de réalisation peut comporter des dispositifs de vissage et des 35 dispositifs d'emmanchement à force» 72 17841 5 2138099 REVENDIC ATIONS 1o Dispositif pour la fabrication de tubes en matériau semiconducteur fermés à une extrémité par dépôt du matériau semiconducteur à partir d'un de ses composés gazeux, 5 sur un corps support creux en forme de tube, fermé à une extrémité, chauffé par un passage direct de courant, dans lequel une tige en matériau conducteur est disposée à l'intérieur du corps support et est reliée de façon électriquement conductrice avec cedernier, caractérisé par le fait- que la tige est constituée 10 par du graphite ou par l'une des substances suivantes : charbon vitreux, charbon spectrographique ou graphite pyrolytique. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la tige est emmanchée à force ou vissée dans un évidement ménagé dans la partie d'extrémité fermée 15 du corps support. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que 1'évidement est constitué par un perçage traversant la partie d'extrémité fermée du corps support, que le perçage est fermé par la partie centrale du capuchon in- 20 troduit par vissage ou à force et dont la section transversale a la forme d'un champignon et, que l'extrémité frontale de la tige est assemblée par vissage ou emmanchement à force avec la partie / mediane du capuchon. 4. Dispositif suivant la revendication 2, 25 caractérisé par le fait que 1'évidement est constitué par un perçage traversant la partie d'extrémité fermée du corps support, que le perçage est fermé par l'extrémité de la tige introduite à force ou vissée dans celui-ci, et que la partie centrale d'un capuchon dont la section transversale a la forme d'un champignon 30 est assemblée par emmanchement à force ou par vissage avec l'extrémité frontale de la tige. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 3 ou k, caractérisé par le fait que le capuchon en forme de champignon comporte un chapeau dont le diamètre e^t égal au dia- 35 mètre extérieur du corps support.