DE10039945B4 - Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiteranordnung aus GaAIAs mit Doppelheterostruktur und entsprechende Halbleiteranordnung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiteranordnung aus GaAIAs mit Doppelheterostruktur und entsprechende Halbleiteranordnung Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiteranordnung (1) mit Doppelheterostruktur aus Galliumaluminiumarsenid (GaAlAs) mittels Flüssigphasenepitaxie mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Herstellen einer ersten Halbleiterschicht (S1), bei der es sich um eine n-leitende Träger- oder Kontaktschicht handelt,
b) Herstellen einer zu ersten Halbleiterschicht (S1) benachbarten zweiten Halbleiterschicht (S2), bei der es sich um eine n-leitende Mantelschicht handelt,
c) Herstellen einer aktiven dritten Halbleiterschicht (S4), bei der es sich um eine p-leitende Halbleiterschicht aus Ga(Al)As handelt, und
d) Herstellen einer zur aktiven Halbleiterschicht (S4) benachbarten vierten Halbleiterschicht (S5), bei der es sich um eine p-leitende Mantel- oder Kontaktschicht handelt,
e) wobei zwischen der zweiten Halbleiterschicht (S2) und der aktiven dritten Halbleiterschicht (S4) eine weitere Halbleiterschicht (S3) aus n-leitendem Galliumaluminiumarsenid (Ga1-xAlxAs) hergestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
f) es sich bei der ersten Halbleiterschicht (S1) um eine transparente Träger- oder Kontaktschicht handelt, und dass
g) zum Herstellen der...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtmittierenden Halbleiteranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine entsprechende Halbleiteranordnung.
  • Lichtemittierende Halbleiterbauelemente in Form von Infrarotstrahlung emittierende Dioden (Infra Red Emitting Diodes, IREDs) aus III-V-Mischkristall-Halbleitern werden seit vielen Jahren für die Signalübertragung und in Sensoren der verschiedensten Art eingesetzt. Für die Übertragung von Signalen, deren Modulationsfrequenz 300 kHz nicht übersteigt, lassen sich herkömmliche GaAs-Dioden verwenden, was bisher für die meisten Anwendungen ausreichte. Schnellere Infrarotdioden aus GaAlAs mit 4-Schicht-Struktur für den Wellenlängenbereich 830 nm bis 890 nm waren lange Zeit Nischenprodukte ohne wirtschaftliche Bedeutung. Dies hat sich erst in den letzten Jahren allmählich verändert. Inzwischen gibt es einen stark wachsenden Bedarf nach schnellen und leistungsfähigen Infrarotdioden.
  • Eine Halbleiteranordnung für eine lichtaussendende Diode mit Doppelheterostruktur in p-oben-Konfiguration ist beispielsweise aus dem Konferenzbericht Inst. Phys. Conf. Ser. Nr. 74 bekannt (Tsai M-J. und Wu C. H., 11th Int. Symp. on GaAs and Related Compounds, Biarritz, 1984, S. 439). Derartige Halbleiteranordnung weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie einen vergleichsweisen geringen Gesamtwirkungsgrad aufweisen, da das Substrat nicht transparent ist und somit der in das Substrat eindringende Teil der in der lichtaktiven Schicht erzeugten Strahlung verloren ist.
  • Bekannt ist auch beispielsweise aus der European Patent Application EP 0 434 233 A1 eine Halbleiteranordnung für eine lichtaussendende Diode mit Doppelheterostruktur, bei der eine lichtaussendende Schicht und mehrere transparente Schichten, insbesondere Fensterschichten, epitaktisch auf einem provisorischen Substrat aus GaAs aufgewachsen werden und das Substrat anschließend durch selektives Ätzen entfernt wird.
  • Eine weitere Halbleiteranordnung für eine lichtaussendende Diode mit Doppelheterostruktur, absorbierendem Substrat und p-oben-Konfiguration nach dem Stand der Technik ist beispielsweise aus der European Patent Application EP 0 350 242 A2 bekannt. Die erste Schicht dieser Anordnung besteht aus n-Typ-GaAlAs mit einer Dicke zwischen 2 μm und 10 μm und wird mit einer konventionellen Technik wie der Flüssigphasenepitaxie auf einem n-Typ-GaAs-Substrat hergestellt. Die zweite Schicht dieser Anordnung besteht ebenfalls aus n-Typ-GaAlAs mit einer Dicke zwischen 2 μm und 10 μm und wird auf der ersten Schicht hergestellt. Beide Schichten haben die Zusammensetzung Ga1-xAlxAs, wobei der Molenbruch x im Bereich 0,6 bis 0,9 liegt.
  • Die Dotierungen der beiden Schichten sind verschieden. Die Dotierungskonzentration der ersten Schicht liegt im Bereich Mitte 1017 bis Mitte 1018 Atome pro cm3. Durch diese Dotierungskonzentration soll verhindert werden, dass zwischen dem Substrat und der zweiten n-leitenden Schicht ein Bereich mit einem hohen Widerstand entsteht. Die Dotierungskonzentration in der zweiten Schicht ist um eine Zehnerpotenz niedriger und liegt im Bereich Mitte 1016 bis Mitte 1017 Atome pro cm3. Durch diese Dotierungskonzentration soll am pn-Heteroübergang zwischen der zweiten Schicht und der nachfolgenden lichtaussendenden Schicht ein hoher Quantenwirkungsgrad erreicht werden.
  • Nachteilig bei der Halbleiteranordnung nach dem Stand der Technik ist, dass die hohe Dotierung in der ersten n-leitenden Schicht zu einer Verringerung der Lichtausbeute durch Absorptionsverluste führt, da die Absorptionsverluste mit der Dichte an freien Ladungsträgern zunehmen. Das ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Träger- bzw. Mantelschichten der Doppelheterostruktur wesentlich dicker ausgeführt werden, weil das absorbierende Substrat entfernt werden muss, um einen höheren Wirkungsgrad zu erreichen.
  • Bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen mittels Flüssigphasenepitaxie wird mit Tiegeln und Scheibenhaltern aus Grafit gearbeitet, wodurch in den aus GaAs und GaAlAs bestehenden Halbleiterschichten immer eine unerwünschte Hintergrunddotierung aus Kohlenstoff, der aus dem Grafit stammt, nachzuweisen ist. Der Kohlenstoff liegt dabei im allgemeinen in Konzentrationen von etwa 2·1016 Atomen pro cm3 bis 2·1017 Atomen pro cm3 vor und wird in den GaAs- und GaAlAs-Halbleiterschichten als Akzeptor eingebaut. In schwach dotierten n-leitenden Schichten kann es daher zur teilweisen oder vollständigen Kompensation der Donatoren kommen. Diese Gefahr besteht insbesondere beim Wachsen der zweiten Schicht, da die Dotierungskonzentration in dieser niedrig dotierten Schicht in der gleichen Größenordnung liegt wie die Hintergrunddotierung aus Kohlenstoff. Halbleiterwafer, die einen hoch kompensierten Schichtbereich enthalten, sind unbrauchbar, da Bauelemente, die aus diesem Bereich stammen, eine erhöhte Durchlassspannung aufweisen. Sollte sogar ein Umschlagen des Leitungstyps von n- auf p-leitend stattgefunden haben, lässt sich eine betroffene Diode überhaupt nicht mehr betreiben.
  • Aus der DE 42 03 134 A1 ist eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung vom AlGaAs/GaAs-Typ mit einer Doppelheterostruktur bekannt, die eine Pufferschicht zur Unterdrückung eines Nebenmaximums im Lichtemissionsspektrum besitzt.
  • Die US 4,706,101 beschreibt eine Leuchtdiode mit einer Doppelheterostruktur und einer Stromeinengungsstruktur.
  • Aus der DE 40 31 290 A1 ist eine Infrarotdiode bekannt, bei der der Verlauf der Aluminiumkonzentrationen so gewählt ist, dass ein Lichtleiteffekt erzielt wird.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Halbleiteranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine entsprechende Halbleiteranordnung anzugeben, bei denen eine Steigerung des Wirkungsgrads durch die Verringerung der Absorptionsverluste in der ersten n-leitenden Schicht erreicht wird und bei denen die Schichtstruktur frei von Bereichen ist, die mit dem Risiko behaftet sind, durch Kohlenstoffkontamination hochohmig oder nicht leitend zu werden.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch eine Halbleiteranordnung mit den in Anspruch 14 angegebenen Merkmalen.
  • Das in Anspruch 1 beschriebene Verfahren weist die Vorteile auf, dass zur Herstellung des lichtemittierenden Halbleiterbauelements bereits zur Herstellung von bekannten Doppelheterostrukturen aus GaAlAs vorhandene Fertigungseinrichtungen weiterhin genutzt werden können und eine Kompensation der Donatoren oder ein Umschlagen des Leitungstyps in den n-Schichten zuverlässig ausgeschlossen ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von schnellen und leistungsfähigen Infrarotdioden, die in Infrarot-Transceivern für die Kommunikation beispielsweise zwischen einem tragbaren Rechner und einem Mobiltelefon sorgen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 1 und der Halbleiteranordnung nach Anspruch 14 sind in den Unteransprüchen angegeben.
    •
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der Zeichnung erläutert. Es zeigen
  • 1: schematisch die Schichtenfolge einer strukturgemäßen Halbleiteranordnung am Beispiel einer Doppelheterostrukturdiode und
  • 2: den Verlauf der Aluminiumkonzentration über dem Querschnitt in der Schichtstruktur nach 1.
  • Die 1 zeigt schematisch die Schichtenfolge einer strukturgemäßen Halbleiteranordnung 1, hier am Beispiel einer Doppelhetero-Infrarotdiode, bestehend aus fünf Halbleiterschichten S1 bis S5, einer ersten Kontaktschicht 2 und einer zweiten Kontaktschicht 3. Die Strukturen mit den Halbleiterschichten S1 bis S5 werden mittels Flüssigphasenepitaxie (Liquid Phase Epitaxy, LPE) auf einem provisorischen Substrat aus GaAs aufgewachsen (wie dies beispielsweise in den Dokumenten DE 40 31 290 A1 oder DE 196 30 689 C1 beschrieben ist). Nach dem Wachsen der kompletten Struktur wird das provisorische GaAs-Substrat durch ein nass-chemisches Verfahren entfernt (weil es die erzeugte Infrarotstrahlung vollständig absorbieren und dadurch den Gesamtwirkungsgrad der Halbleiteranordnung 1 um etwa 50 % verringern würde).
  • Die mit Flüssigphasenepitaxie hergestellten GaAlAs-Schichten S1 bis S5 weisen ein Aluminiumkonzentrationsprofil auf. Die Aluminiumkonzentration ist nicht konstant, sondern fällt innerhalb der einzelnen Schichten in Wachstumsrichtung annähernd exponentiell ab. Zu Beginn des Wachstums ist die Schmelze reich an Aluminium, und in Folge des hohen Verteilungskoeffizienten wird zunächst viel Aluminium in den Mischkristall eingebaut. Dadurch verarmt die Schmelze rasch an Aluminium, so dass die Aluminiumkonzentration im Kristall ebenfalls rasch abnimmt. Mit der Aluminiumkonzentration verändert sich im allgemeinen auch die Aktivierungsenergie der Dotieratome, so dass auch die Trägerkonzentration in der betreffenden Schicht nicht konstant ist.
  • Bei der in 1 gezeigten Halbleiteranordnung 1 wurde das provisorische GaAs-Substrat, auf das die aus den Halbleiterschichten S1 bis S5 bestehende Schichtenfolge aufgewachsen wurde, bereits entfernt. Die Gesamtdicke der Schichtenfolge sollte größer als 150 μm sein, um eine ausreichende mechanische Stabilität des Halbleiterwafers zu gewährleisten. Bei der ersten, auf die Rückseite der ersten Halbleiterschicht S1 aufgebrachten Kontaktschicht 2 handelt es sich um ei nen ganzflächig oder strukturiert ausgeführten Rückseitenkontakt (Kathode), der vorteilhaft aus einer Goldlegierung besteht. Bei der zweiten, auf die Vorderseite der fünften Halbleiterschicht S5 aufgebrachten Kontaktschicht 3 handelt es sich um einen strukturiert ausgeführten Vorderseitenkontakt (Anode), der aus einer Goldlegierung besteht und vorteilhaft durch einen Aluminium-Bondpad verstärkt ist.
  • Bei der ersten Halbleiterschicht S1 handelt es sich um eine n-leitende Träger- bzw. Kontaktschicht aus GaAlAs, die eine Dicke von typisch 80 μm und eine Ladungsträgerkonzentration an der dem Rückseitenkontakt 2 zugewandten Seite von typisch 3·1017 cm–3 aufweist; als Dotierstoff wird Tellur verwendet.
  • Die Dotierung der Schicht S1 – und das gilt auch für die weiter unten beschriebene Schicht S5 – kann nicht beliebig weit abgesenkt werden, da auf diesen Schichten ohmsche Kontakte hergestellt werden müssen und eine ausreichende Stromausbreitung sicher gestellt sein muss. Durch eine höhere Dotierung der Schichten S1 und S5 ließe sich zwar der Serienwiderstand und damit die Durchlassspannung der Halbleiteranordnung 1 verringern; durch diese Maßnahme würde aber auch eine Verringerung der Strahlungsleistung erfolgen, da die Absorptionsverluste durch die größere Zahl an freien Ladungsträgern zunehmen würden. Um die Absorptionsverluste gering zu halten, sollte die Ladungsträgerkonzentration daher nicht höher als 5·1017 cm–3 sein (ein Kontakt, der für n-leitendes GaAlAs mit niedrigeren Ladungsträgerkonzentrationen geeignet ist, wird beispielsweise in den deutschen Patentschrift DE 44 05 716 C2 und in der zugehörigen US-Patentschrift US 5,731,224 A angegeben).
  • Der Aluminiumgehalt der ersten Halbleiterschicht S1 beträgt an der dem Rückseitenkontakt 2 zugewandten Seite typisch 32 % und an der der zweiten Schicht S2 zugewandten Seite 12 %. Dadurch ist gewährleistet, dass die Schicht S1 für die erzeugte Infrarotstrahlung hinreichend transparent ist.
  • Auf die erste Halbleiterschicht S1 folgt die zweite, n-leitende GaAlAs-Halbleiterschicht S2, die zusammen mit der Halbleiterschicht S3 als untere Mantelschicht der Halbleiteranordnung 1 dient. Die Halbleiterschicht S2 weist eine Dicke von typisch 60 μm auf. Die Ladungsträgerkonzentration beträgt an der der Halbleiterschicht S1 zugewandten Seite mindestens 1·1017 cm–3; als Dotierstoff wird Tellur verwendet. Um Absorptionsverluste gering zu halten, soll die Trägerkonzentration nicht höher als 3·1017 cm–3 sein. Da die Aluminiumkonzentration in der Halbleiterschicht S2 zur Halbleiterschicht S3 hin abfällt und der Anteil an aktivierten Atomen des Dotierstoffs parallel dazu zunimmt, ergibt sich damit an der der Schicht S3 zugewandten Seite eine Ladungsträgerkonzentration von etwa 6·1017 cm–3. Der Aluminiumgehalt der zweiten Halbleiterschicht S2 weist an der der Halbleiterschicht S1 zugewandten Seite einen Wert von typisch 35 % und an der der Halbleiterschicht S3 zugewandten Seite einen Wert von typisch 12 % auf. Damit ist gewährleistet, dass die Schicht S2 für die erzeugte Infrarotstrahlung hinreichend transparent ist.
  • Auf die Halbleiterschicht S3, die weiter unten beschrieben wird, folgt die p-leitende aktive Halbleiterschicht S4, die aus GaAs (für λp typisch 890 nm) besteht und deren Zusammensetzung sich nach der Emissionswellenlänge und der Modulationsgrenzfrequenz richtet. Ihre Dicke liegt im Bereich zwischen 0,05 μm und 5 μm; als Dotierstoff wird Germanium, Magnesium oder Zink verwendet. Für eine Modulationsgrenzfrequenz von fc = 10 MHz wird eine Ladungsträgerkonzentration von typisch 1·1018 cm–3 eingestellt.
  • Die letzte Halbleiterschicht der Halbleiteranordnung 1 bildet die über der aktiven Schicht S4 liegende p-leitende Mantel- bzw. Kontaktschicht S5. Dotierung und Dicke der Halbleiterschicht S5 werden so eingestellt, dass eine einwandfreie Kontaktierung mit dem Vorderseitenkontakt 3 möglich ist und der Strom sich in der Halbleiterschicht S5 so ausbreiten kann, dass die aktive Schicht S4 möglichst gleichmäßig von Ladungsträgern durchflossen wird, wie weiter oben bereits ausführlich beschrieben worden ist. Zudem soll die p-leitende Halbleiterschicht S5 für die erzeugte Strahlung möglichst gut transparent sein. Hierfür beträgt die Dicke der Halbleiterschicht S5 typisch 35 μm und die Ladungsträgerkonzentration an der zum Vorderseitenkontakt 3 zugewandten Seite typisch 1·1018 cm–3. Als Dotierstoff wird Germanium, Magnesium oder Zink verwendet. Der Aluminiumgehalt weist an der zum Vorderseitenkontakt 3 zugewandten Seite einen Wert von typisch 10 % und an der der aktiven Schicht S4 zugewandten Seite einen Wert von typisch 30 % auf.
  • Bei der erfindungsgemäßen Halbleiterschicht S3 handelt es sich um eine zusätzliche, dünne, mit Tellur dotierte n-leitende Ga1-xAlxAs-Schicht. Bei einer Infrarotdiode mit einer Schichtenfolge, die dem Stand der Technik entspricht (vgl. EP 0 350 242 A2 ), muss die Ladungsträgerkonzentration an der der aktiven p-leitenden Schicht (130) zugewandten Seite der n-leitenden GaAlAs-Schicht (120) auf etwa 1·1017 cm–3 abgesenkt werden, um die in der Regel geforderte Sperr spannung der Halbleiteranordnung von UR > 7 V mit Sicherheit zu erreichen. Wegen der höheren Aluminiumkonzentration ergibt sich in der Folge auf der der n-leitenden GaAlAs-Schicht (110) zugewandten Seite der Schicht (120) eine Ladungsträgerkonzentration unter 5·1016 cm–3. Damit wird die Gefahr groß, dass die vorhandene Hintergrunddotierung mit Kohlenstoff zu einer vollständigen Kompensation der Donatoren führt oder dass sogar ein Umschlagen des Leitungstyps mit allen bereits beschriebenen Nachteilen stattfindet. Der Aluminiumgehalt und die Trägerkonzentration in der erfindungsgemäßen zusätzlichen Schicht S3 sind daher so festgelegt, dass dies mit Sicherheit vermieden wird. Der Molenbruch x der zusätzlichen Schicht S3 liegt in einem engen Bereich von 0,18 bis 0,22 und ist damit gerade so hoch gewählt, dass die von der p-leitenden Mantelschicht S5 in die aktive Schicht S4 injizierten Löcher die aktive Schicht nicht verlassen können und aber andererseits der Bereich zwischen 0,22 und 0,4 für den Molenbruch x vermieden wird, in dem die Konzentration an freien Ladungsträgern stark abfällt (wie weiter unten ausgeführt wird).
  • Die Dotierung der zusätzlichen Halbleiterschicht S3 wird mit einer Ladungsträgerkonzentration von n größer als 1·1017 cm–3 und n kleiner oder gleich 3·1017 cm–3 so gewählt, dass die in der Regel geforderte Sperrspannung der Halbleiteranordnung 1 von UR > 7 V mit Sicherheit erreicht wird. Die Dicke der zusätzlichen Schicht S3 soll zwischen 2 μm und 20 μm liegen und beträgt typischerweise 5 μm bis 10 μm. Die Schichtdicke ist so gering gewählt, dass während des Wachstums keine signifikante Verarmung der Schmelze an Aluminium stattfindet und die Aluminiumkonzentration in der Schicht S3 nahezu konstant bleibt. Da, wie im nächsten Absatz beschrieben wird, die Telluratome in GaAlAs-Schichten in der angegebenen Zusammensetzung vollständig aktiviert sind, bleibt auch die Trägerkonzentration in der Schicht S3 nahezu konstant.
  • 2 zeigt den typischen Verlauf der Aluminiumkonzentration über dem Querschnitt in der Halbleiteranordnung 1. Gemäß SpringThorpe, King und Becke: Te and Ge doping studies in Ga1-xAlxAs, Journal of Electronic Materials, Vol. 4, No. 1, 1975, ist die Ladungsträgerkonzentration in tellurdotiertem n-leitendem G1-xAlxAs für den Molenbruch x kleiner 0,20 unabhängig von der Zusammensetzung des Mischkristalls und die Telluratome sind vollständig aktiviert. Für Mischkristalle, die einen höheren Aluminiumgehalt besitzen, sinkt die Konzentration an freien Ladungsträgern bei gleicher Tellurdotierung im Bereich zwischen 0,22 und 0,40 für den Molenbruch x um eine Größenordnung ab. Für einen noch höheren Molenbruch x steigt die Ladungsträgerkonzentration dann wieder geringfügig an.
  • Der Abfall der Trägerkonzentration im Bereich 0,22 < x < 0,4 führt bei Infrarotdioden mit transparentem Substrat wegen der großen Dicke der herzustellenden Schichten und dem sich dabei ergebenden Verlauf der Aluminiumkonzentration zu der bereits beschriebenen Problematik.
  • Vorteilhaft an der beschriebenen Schichtenfolge ist, dass sie die Herstellung von Infrarotemittern mit transparentem Substrat und einer Doppelheterostruktur aus GaAlAs gestattet, die einen außergewöhnlich hohen Wirkungsgrad besitzen. Je nach Ausführung wird ein Gesamtwirkungsgrad von bis zu 40 % erreicht. Verwendet werden diese Dioden beispielsweise für die Signalübertragung in Transceivern oder für Sensoren der verschiedensten Art.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiteranordnung (1) mit Doppelheterostruktur aus Galliumaluminiumarsenid (GaAlAs) mittels Flüssigphasenepitaxie mit folgenden Verfahrensschritten: a) Herstellen einer ersten Halbleiterschicht (S1), bei der es sich um eine n-leitende Träger- oder Kontaktschicht handelt, b) Herstellen einer zu ersten Halbleiterschicht (S1) benachbarten zweiten Halbleiterschicht (S2), bei der es sich um eine n-leitende Mantelschicht handelt, c) Herstellen einer aktiven dritten Halbleiterschicht (S4), bei der es sich um eine p-leitende Halbleiterschicht aus Ga(Al)As handelt, und d) Herstellen einer zur aktiven Halbleiterschicht (S4) benachbarten vierten Halbleiterschicht (S5), bei der es sich um eine p-leitende Mantel- oder Kontaktschicht handelt, e) wobei zwischen der zweiten Halbleiterschicht (S2) und der aktiven dritten Halbleiterschicht (S4) eine weitere Halbleiterschicht (S3) aus n-leitendem Galliumaluminiumarsenid (Ga1-xAlxAs) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass f) es sich bei der ersten Halbleiterschicht (S1) um eine transparente Träger- oder Kontaktschicht handelt, und dass g) zum Herstellen der Halbleiteranordnung mittels Tiegeln und Scheibenhaltern aus Grafit der Molenbruch x in der weiteren Halbleiterschicht (S3) auf einen Bereich von 0,18 bis 0,22 eingestellt und nahezu konstant gehalten wird und h) die Dotierung der zweiten Halbleiterschicht (S2) soweit angehoben wird, dass eine Kompensation oder ein Umschlagen des Leitungstyps durch eine Kontamination durch Kohlenstoff aus dem Grafit vermieden wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsträgerkonzentration der weiteren Halbleiterschicht (S3) auf mindestens 1·1017 cm–3 und höchstens 3·1017 cm–3 eingestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Halbleiterschicht (S3) mit einer Dicke von 2 μm bis 20 μm hergestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Halbleiterschicht (S3) mit einer Dicke von 5 μm bis 10 μm hergestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Dotierstoff für die weitere Halbleiterschicht (S3) Tellur verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsträgerkonzentration der zweiten Halbleiterschicht (S2) auf mindestens 1·1017 cm–3 eingestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Molenbruch x der zweiten Ga1-xAlxAs-Halbleiterschicht (S2) auf einen Wert zwischen 0,40 und 0,10 eingestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halbleiterschicht (S2) mit einer Dicke von mindestens 50 μm hergestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsträgerkonzentration der dritten, aktiven Halbleiterschicht (S4) auf mindestens 1·1018 cm–3 eingestellt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Molenbruch x der dritten, aktiven Ga1-xAlxAs-Halbleiterschicht (S4) auf einen Wert zwischen 0 und 0,04 eingestellt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte, aktive Halbleiterschicht (S4) mit einer Dicke zwischen 0,05 μm und 5 μm hergestellt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Dotierstoff für die dritte Halbleiterschicht (S4) Germanium, Magnesium oder Zink verwendet wird.
  13. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Herstellung einer schnellen Lumineszenzdiode in p-oben-Konfiguration.
  14. Lichtemittierende Halbleiteranordnung (1) mit Doppelheterostruktur aus Galliumaluminiumarsenid (GaAlAs), mit: a) einer ersten Halbleiterschicht (S1), bei der es sich um eine n-leitende Träger- oder Kontaktschicht handelt, b) einer zu ersten Halbleiterschicht (S1) benachbarten zweiten Halbleiterschicht (S2), bei der es sich um eine n-leitende Mantelschicht handelt, c) einer aktiven dritten Halbleiterschicht (S4), bei der es sich um eine p-leitende Halbleiterschicht aus Ga(Al)As handelt, und d) einer zur aktiven Halbleiterschicht (S4) benachbarten vierten Halbleiterschicht (S5), bei der es sich um eine p-leitende Mantel- oder Kontaktschicht handelt, e) wobei zwischen der zweiten Halbleiterschicht (S2) und der aktiven dritten Halbleiterschicht (S4) eine weitere Halbleiterschicht (S3) aus n-leitendem Galliumaluminiumarsenid (Ga1-xAlxAs) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass f) es sich bei der ersten Halbleiterschicht (S1) um eine transparente Träger- oder Kontaktschicht handelt, dass g) der Molenbruch x in der weiteren Halbleiterschicht (S3) auf einen Bereich von 0,18 bis 0,22 eingestellt und nahezu konstant gehalten ist, und dass h) die Dotierung der zweiten Halbleiterschicht (S2) soweit angehoben ist, dass eine Kompensation oder ein Umschlagen des Leitungstyps durch eine Kontamination durch Kohlenstoff aus dem Grafit vermieden wird.
  15. Halbleiteranordnung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsträgerkonzentration der weiteren Halbleiterschicht (S3) auf mindestens 1·1017 cm–3 und höchstens 3·1017 cm–3 eingestellt ist.
  16. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Halbleiterschicht (S3) mit einer Dicke von 2 μm bis 20 μm hergestellt ist.
  17. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Halbleiterschicht (S3) mit einer Dicke von 5 μm bis 10 μm hergestellt ist.
  18. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Dotierstoff für die weitere Halbleiterschicht (S3) Tellur verwendet wird.
  19. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsträgerkonzentration der zweiten Halbleiterschicht (S2) auf mindestens 1·1017 cm–3 eingestellt ist.
  20. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Molenbruch x der zweiten Ga1-xAlxAs-Halbleiterschicht (S2) auf einen Wert zwischen 0,40 und 0,10 eingestellt ist.
  21. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halbleiterschicht (S2) mit einer Dicke von mindestens 50 μm hergestellt ist.
  22. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsträgerkonzentration der dritten, aktiven Halbleiterschicht (S4) auf mindestens 1·1018 cm–3 eingestellt ist.
  23. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Molenbruch x der dritten, aktiven Ga1-xAlxAs-Halbleiterschicht (S4) auf einen Wert zwischen 0 und 0,04 eingestellt ist.
  24. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte, aktive Halbleiterschicht (S4) mit einer Dicke zwischen 0,05 μm und 5 μm hergestellt ist.
  25. Halbleiteranordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Dotierstoff für die dritte Halbleiterschicht (S4) Germanium, Magnesium oder Zink verwendet wird.
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