DE1134459B - Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkoerper aus Silizium - Google Patents

Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkoerper aus Silizium

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DE1134459B DES67478A DES0067478A DE1134459B DE 1134459 B DE1134459 B DE 1134459B DE S67478 A DES67478 A DE S67478A DE S0067478 A DES0067478 A DE S0067478A DE 1134459 B DE1134459 B DE 1134459B
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Description

  • Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper aus Silizium Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von Silizium für Halbleiteranordnungen vorgeschlagen, bei dem eine Siliziumverbindung in Gasforin thermisch unter Bildung von freiem Silizium zersetzt und das aus der Gasphase anfallende Silizium auf einen erhitzten Siliziumträgerkörper abgeschieden wird.
  • Dabei ist vorgesehen, daß ein langgestreckter draht-oder fadenföriniger Trägerkörper aus Silizium mit einem Reinheitsgrad, der mindestens dem Reinheitsgrad des zu gewinnenden Siliziums entspricht, verwendet wird, der Trägerkörper zunächst vorgewärmt und anschließend zur Durchführung des Abscheidevorganges durch direkten Stromdurchgang weiter erhitzt und auf Reaktionstemperatur gehalten wird.
  • Gemäß dem diesem Verfahren zugrunde liegenden Gedanken wird der Trägerkörper gleichzeitig als Wärmequelle für die therinische Zersetzung benutzt.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement, wie Richicleiter, Transistor, Fieldistor, Fototransistor oder elektrisch und/oder magnetisch steuerbares Halbleiterbauelement, das gekennzeichnet ist durch die Verwendung eines Halbleiterkörpers aus Silizium, der hergestellt ist durch thermische Zersetsetzung einer gasförmigen Siliziumverbindung unter Bildung von freiem Silizium und Abscheiden des aus der Gasphase anfallenden Siliziums auf einen erhitzten langgestreckten Draht oder fadenförmigen Trägerkörper aus Silizium, der zunächst vorgewärint und anschließend zur Durchführung des Abscheidevorganges durch direkten Stromdurchgang weiter erhitzt und auf Reaktionstemperatur gehalten wird und dessen Reinheitsgrad mindestens dem Reinheitsgrad des zu gewinnenden Siliziums entspricht.
  • Der Trägerkörper kann nach dem gleichen Verfahren zuvor gewonnen worden oder nach einem anderen an sich bekannten oder vorgeschlagenen Verfahren hergestellt sein. Der Faden oder Draht wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung allmählich zu einem Stab der gewünschten Dicke verdickt.
  • In weiterer Ausbildung dieses Gedankens wird als Trägerkörper ein geeignet orientierter Einkristall verwendet, an den sich die anfallenden Teilchen derart ankristallisieren, daß der Trägerkörper nach allen Seiten in Richtung seiner Netzebenen wächst, so daß ein großer Einkristall entsteht.
  • Je nach dem Verwendungszweck können gewisse Zusatzstoffe, insbesondere solche, die Störzentren hervorrufen, beispielsweise Donatoren, Akzeptoren, Haftstellen, bei dem Reaktionsprozeß gleichzeitig aus der Gasphase mit niedergeschlagen werden, so daß ein dotierter Halbleiter entsteht. Die Zugaben der Fremdstoffe können unter Umständen nur zeitweilig, gegebenenfalls periodisch, erfolgen, so daß pn-übergänge oder sonstige Übergänge zwischen Zonen unterschiedlichen Leitungstyps entstehen.
  • Bei diesem Verfahren werden die Nachteile, die den bis dahin bekannten Verfahren anhaften, verrnieden, insbesondere wird dafür Sorge getragen, daß das gewonnene reinste Silizium weder mit Gefäßwänden noch mit sonstigen Geräten in Berührung kommt, aus denen es neue Verunreinigungen entnehmen kann.
  • Dadurch, daß ein langgestreckter draht- oder fadenförmiger Trägerkörper aus Silizium mit einem Reinheitsgrad, der mindestens dem Reinheitsgrad des zu gewinnenden Siliziums entspricht, benutzt wird, gegen dessen Verwendung sowohl die Schwierigkeiten bei der Herstellung von Siliziumdrähten mit der erforderlichen Reinheit als auch der negative Temperaturkoeffizient des Siliziums sprechen, fällt das Silizium in einer für die weitere Verarbeitung geeigneten Form an.
  • Der so gewonnene Halbleiterstab, der entweder ausschließlich aus reinem Silizium oder aus reinem Silizium mit einheitlicher Grunddotierung besteht, wenn Störzentren bei dem Reaktionsprozeß gleichzeitig mit niedergeschlagen werden, kann unmittelbar zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wie Richtleiter, Transistoren, Fieldistoren, Fototransistoren oder elektrisch und/oder magnetisch steuerbare Halbleiterbauelemente verarbeitet werden.
  • Bei Erzeugung von dotiertem Halbleitennaterial mit zeitweilig, gegebenenfalls periodisch, erfolgten Zugaben von Fremdstoffen, bei der pn-Übergänge oder sonstige Übergänge zwischen Zonen unterschiedlichen Leitungssystems entstehen, kann wegen der erzielbaren hohen Reinheit des Grundmaterials und der Möglichkeit der Einkristallerzeugung das anfallende Halbleiterinaterial unmittelbar zu pn-übergänge besitzenden Halbleiteranordnungen verarbeitet werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE- 1. Halbleiterbauelement, wie Richtleiter, Transistor, Fieldistor, Fototransistor ;oder elektrisch und/oder magnetisch steuerbares Halbleiterbauelement, gekenanichnet durch die Verwendung eines Halbleiterkörpers aus Silizium, der hergestellt ist durch thermische Zersetzung einer gasförmigen Siliziumverbindung unter Bildung von freiem Sflizium und Abscheiden des aus der Gasphase anfallenden Siliziums auf einen erhitzten langgestreckten Draht oder fadenförmigen Trägerkörper aus Silizium, der zunächst vorgewärmt und anschließend zur Durchführung des Abscheidevorganges durch direkten Stromdurchgang weiter erhitzt und auf Reaktionstemperatur gehalten wird und dessen Reinheitsgrad mindestens dem Reinheitsgrad des zu gewinnenden Siliziums entspricht.
  2. 2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im verwendeten Siliziumkörper enthaltenen und die Störzentren hervorrufenden Zusatzstoffe, beispielsweise Donatoren, Akzeptoren, Haftstellen oder Rekombinationszentren ' - aus der Gasphase während der Abscheidung des Siliziums niedergeschlagen sind. 3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumkörper Zonen unterschiedlichen Leitungstyps, beispielsweise pn-übergänge, besitzt, denen die Zusatzstoffe nur zeitweilig, gegebenenfalls periodisch, zugegeben sind. 4. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung eines einkristallinen Halbleiterkörpers, der hergestellt ist durch Kristallisation der anfallenden Teilchen an einen orientierten Einkristall derart, daß dieser nach allen Seiten in Richtung seiner Netzebenen wächst so daß ein großer Einkristall entsteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 853 926, 865 160, 885 756; USA.-Patentschrift Nr. 2 43 8 110.
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