DE1069264B

DE1069264B -

Info

Publication number: DE1069264B
Application number: DENDAT1069264D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-19

Description

Die Hauptpatentanmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kristallen mit örtlich verschiedener chemischer Zusammensetzung aus einer kristallinen Verbindung mit mindestens einer leichtflüchtigen Komponente. Die chemisch verschiedenen Zonen des Kristalls werden nach der Hauptpatentanmeldung dadurch erreicht, daß die kristalline Ausgangsverbindung im Dampf mindestens eines Elementes, das mit einer schwerflüchtigen Komponente der Verbindung eine Verbindung eingeht, getempert wird. In der Hauptpatentanmeldung ist bereits angegeben, daß das Verfahren besonders vorteilhaft anzuwenden ist zur Herstellung dünner Halbleiterschichten auf einem in bezug auf die chemische Zusammensetzung und/oder Störstelilenkonzentration der Schicht verschiedenen Halbl eitergrandkörper.

Die Erfindung betrifft einen nach dem Verfahren _s der Patentanmeldung S 48397 WH d/2te Iiergestell-' ten Kristall mit örtlich verschiedener chemischer Zusammensetzung. Die Erfindung besteht darin, daß der Kristall als Hallgenerator verwendet ist und eine Trägerschicht hohen spezifischen Widerstandes und eine zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht niederen spezifischen Widerstandes verschiedener chemischer Zusammensetzung aufweist. Besonders geeignet sind Halbleiterkörper, bei denen beide Schichten A_niB_v-Verbindungen sind. Dabei werden diejenigen A_mB_v-Verbindungen bevorzugt, die miteinander eine lückenlose Mischkristallreihe bilden, so daß die Trägerschicht und die zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht ganz oder teilweise aus einem Mischkristall aus diesen Verbindungen bestehen. Hierfür kommen z.B. in Frage InP und InAs, wobei als Trägerschicht ganz oder überwiegend InP und als zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht ganz oder überwiegend InAs verwendet wird; ferner GaP als Trägerschicht und GaAs als zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht.

Hallgeneratoren, deren Halbleiterkörper eine Trägerschicht hohen spezifischen Widerstandes und eine zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht niederen spezifischen Widerstandes aufweisen, sind bereits vorgeschlagen worden. Sie unterscheiden sich gegenüber dem Hallgenerator nach der Erfindung dadurch, daß die Schichten niederen und hohen spezifischen Widerstandes aus dem gleichen Halbleiterstoff hergestellt sind.

Der Vorteil des Hallgenerators nach der Erfindung besteht darin, daß man als Trägerschicht eine Verbindung wählen kann, die im Eigenleitungszustand einen größeren, vorzugsweise wesentlich größeren spezifischen Widerstand aufweist als die sich im Verlaufe des Herstellungsverfahrens an der Oberfläche bildende Verbindung. Dies sei durch folgendes Hallgenerator
mit einem Halbleiterkristall
örtlich verschiedener chemischer
Zusammensetzung

Zusatz zur Patentanmeldung S 48397 IVc/12 c (Auslegesdirift 1 049 359)

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr. Otto-Gert Folberth, Erlangen, ist als Erfinder genannt worden

Beispiel erläutert: Es soll ein InAs-Hallgenerator mit einer Hallkonstante von 120 cm³/A see hergestellt werden; es wird eine Elektronenbeweglichkeit des InAs von 20000 cm²/V see zugrunde gelegt. Geht man von einer 0,1 mm dicken Platte aus InP mit einem spezifischen Widerstand von 1000 Ω ■ cm aus und tempert in Arsendampf bei einer Temperatur und Temperzeit, daß eine In As-Oberflächenschicht von 0,005 mm entsteht, und wählt dabei die Zugabe an störstellenbildender Substanz in der Temperatmosphäre so, daß die InAs-Oberflächenschicht einen spezifischen Widerstand von 4,25 · 10^—3 Ω · cm erhält — die diesem Widerstand entsprechende Störstellenkonzentration ist erforderlich, um die oben vorgegebene Hallkonstante zu erreichen —, so beträgt das Widerstandsverhältnis von Trägerschicht zu der zur Hallspannungserzeugung ausgenutzten Schicht etwa IO⁴. Bei einem entsprechenden Halbleiterkörper, dessen Grundkörper ebenfalls aus InAs besteht und dessen spezifischer Widerstand bei 2 Ω · cm liegt, würde das Widerstandsverhältnis 500mal kleiner sein. Entsprechend ist der nicht ganz verschwindende, gegebenenfalls störende Einfluß der Schicht hohen spezifischen Widerstandes kleiner. Hinzu kommt eine entsprechend kleinere Temperaturabhängigkeit des In P-Grundkörpers.

m 64Ϊ/337

Claims

Patentansprüche:

1. Nach dem Verfahren nach Patentanmeldung S 48397 VIIId/21 c herges-ellter Kristall mit örtlich verschiedener chemischer Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß er als Hallgenerator verwendet ist und eine Trägerschicht hohen spezifischen Widerstandes und eine zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht niederen spezifischen Widerstandes verschiedener chemischer Zusammensetzung aufweist.

2. Hallgenerator, dessen Halbleiterkörper nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten Am BV-Verbindungen sind.

3. Hallgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen der Trägerschicht und der zur Hallspannungserzeugung

ausgenutzten Schicht miteinander eine lückenlose Mischkristallreihe bilden und daß die Trägerschicht und die zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht ganz oder teilweise aus einem Mischkristall aus diesen Verbindungen bestehen.

4. Hallgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht ganz oder überwiegend aus InP und die zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht ganz oder überwiegend aus InAs besteht.

5. Hallgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht ganz oder überwiegend aus GaP und die zur Hallspannungserzeugung ausgenutzte Schicht ganz oder überwiegend aus GaAs besteht.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 025 494.