DE1419717A1 - Monokristalliner Halbleiterkoerper und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Monokristalliner Halbleiterkoerper und Verfahren zur Herstellung desselben

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DE1419717A1 DE1961M0050975 DEM0050975A DE1419717A1 DE 1419717 A1 DE1419717 A1 DE 1419717A1 DE 1961M0050975 DE1961M0050975 DE 1961M0050975 DE M0050975 A DEM0050975 A DE M0050975A DE 1419717 A1 DE1419717 A1 DE 1419717A1
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Description

Honokristallincr Halbleiterkörper und Verfahren sur Herstellung desselben·
KIr diese Anmeldung wird die Priorität vom 6· Desaember 1960 aus der USA-Patentanmeldung Serial No. 74 111 in Anspruch
genommen·
Die firfiiJiung betrifft monoki- .»nine Halbleiterkörper
mit einen ebenen überginget»rcich* und swar insbesondere «in Verfahren stur Herstellung eöleher Körper τοη hochgradiger kristalliner Vollkommenheit durch Abscheidung aus der Dampfphase auf einen kristallografisch orientierten Binkristall Bit naoh Typ und Grad bestimmter leitfähigkeit derart, dass für die Abscheidung aus dem Dampf eine Oberfläche mit Millor-Inuioes niedriger Ordnung sur Verfügung steht· üin anderes Merkmal der
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Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Konzentration der Verunreinigungen in dem Halbleiterdampf.
Der Fachmann weiss» dass man in der !Technik danach strebt» monokristalline Halbleiterkörper zu erzeugen» in denen eich scharf abgegrenzte, ebene Übergangszonen befinden. Ferner besteht ein Bedürfnis danach, mehrere solche Körper gleichzeitig unter solchen Bedingungen herstellen zu können, dass in dem Einkristall ein zuvor bestimmtes Verteilungsprofil an Verunreinigungen entsteht. Es ist ferner bekannt, dass Verfahren, zur Bildung einer ebenen Übergangszone in einem Halbleiterkörper, die auf dem Legieren oder dem Hineindiffundierenlassen der Verunreinigungsatome in den Halbleiterkörper beruhen, hinsichtlich der oben genannten, angestrebten Ziele entschiedenen Beschränkungen unterliegen* Obwohl man allgemein annimmt, dass die Erzeugung von Übergangszonen durch Kristallwachstum aus der Dampfphase die besten Lösungsmöglichkeiten für die Aufgabe bietet, wirtschaftliche und zuverlässige, eine Übergangszone aufweisende Vorrichtungen herzustellen, hat man doch beträchtliche Mühe aufgewandt» um wirtschaftlich durchführbare Verfahren zur Herstellung solcher Vorrichtungen aufzufinden, die •ine hochgradige kristalline Vollkommenheit aufweisen.
Die Erfindung bezweokt die Schaffung eines Kri stallwachstuneverfahrens aus der Dampfphase, nach welchem Halbleitervorrichtungen mit ebenen Übergangsbereichen leicht hergestellt werden können,.
Ein weiteres Erfindungsziel ist die Schaffung eines Ver-
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fahrens zur Erzeugung von Halbleiterkörpern, in denen sich eine einsige, im wesentlichen ebene, kristalline Übergänge» «one befindet.
Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrene zur Herstellung einee ebenen, monokristallinen Halbleiterkörpers aus Silicium nit einem Ubcrgangabcreich, wobei die Abscheidung auf einem Silicium-ßinkrintall erfolgt, der mindestens eine Bit einer yor bestimmten kr 1st allographischen Ebene alt JAiller-Indlces niedriger Ordnung übereinstimmende ebene Oberfläche aufweist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung let die Erzeugung von p-n-Uborgangsbereichen τοη grosser Fläche in eines halbleitenden Einkristall aus Silicium» der sich leicht In eine Ansah! gleichaässiger Halbleitervorrichtungen aufteilen lässt, die sämtlich praktisch die gleichen Betriebskennwerte aufweisen*
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Bestimmung der Konzentration von aktiven Verunreinigungen in einem «ersetzbaren Hai blei terdeunpf, wobei die Konzentration der aktiven Verunreinigungelt sich an dem Typ und dem Grad der Leitfähigkeit von Halbleitermaterial cu erkennen gibt, welches sich durch Zersetsung der die Verunreinigungen enthaltenden Verbindung auf einer Kristallunterlage bildet«
Hochstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben«
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Fig. 1 iat eine stark scheinatioche Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgeraäsaen Vtrfahrens.
Fig. 2 zeigt ein« typische, gemäoo der Erfindimg verwendet· aonokristalline Unterlag· im Schnitt nach den Linien 2-2 der Pig« 1.
Pig. 3 zeigt in Schnitt nach den Linien 3-5 der Fig· 2 einen typischen, nach dem erfinäungsgemäesen Verfahren hergestellten Halbleiterkörper.
Fig. 4 ist ein Diagramm dea Logarithmus dee ep·«iflachen Wideretandeβ der abgeschiedenen Siliciuasohioht In Abhängigkeit Ton den Logarithmus der Konzentration an PhosphortriChlorid in Siliooohloroform.
Die bevorzugte AuefUhrungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren sur Herstellung eines ebenen, monokrietallinen Halbleiterkörper* aus SiIicito», bei des Schichten aus monokrlstalllnen, halbleitendem Silicium von unterschiedlichen Leitfähigkeiten voneinander durch einen übergang ebereich getrennt eind. Pas Verfahren besteht darin, dass Man einen Sinkristall aus Silicium, der mindestens eine «it einer lcrietallographiechen Eben· mit vorbestimmten Miller-Indioes niedriger Ordnung Übereinstimmend· ebene Oberfläche und eine bestimmte Leitfähigkeit aufweist, mit eine» Dampf in Berührung bringt, der eine SiIiciumatome enthaltende «ersetzbare Verbindung wad aktive Verunreinigungen dafür in ausreichender Menge und von solcher Art enthält, um den Halbleiteratomen «ins «weit·» naoh Typ und
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Grad bestimmte Leitfähigkeit zu erteilen, worauf man die Absoheiüung der Atom· und der aktiven Verunreinigungen bev/irkt, so daas sich auf der Oberfläche der Kristalle eine monolcri3talline Ilalbleitorsohioht aus Silicium bildet und auf diese V/eise ein iia wesentlichen ebener Übergangabereich zwischen der Unterlage und der darauf abgeschiedenen Schicht entsteht»
Ferner umfasst die Erfindung ein Verfahren zur 3estir.ciung der konzentration von aktiven Verunreinigungen in dem Dampf einer zersetzbaren Halbleit^rrorbindung» wobei Dich die lonztaitration der aktiven Verunreinigung an dem Typ und dem Grad der Leitfähigkeit dee durch Sersetaung der die Verunreinigungen enthaltenden Verbindung gebildeten Halbleitermaterial zu erkennen gibt« Daa Verfahren besteht darin» dass man eine Unterlage aus monokristallinem Halbleitermaterial von nach i'yp uad (Jrad bestimmter Leitfähigkeit mit dein Dampf einer zersetzbaren ifalbleiterverbindung, der Verunreinigungen enthält, derart in Berührung bringt, dass sich auf der Oberfläche der Unterlage eine Schicht von Verunreinigungen enthaltendem Halbleitermaterial abscheidet, worauf man den !Typ und den or ad der Leitfähigkeit des abgeschiedenen Materials misst und die konzentration der Verunreinigungen in dem Dampf der Halbleiterverbindung aus dem gemessenen Viert unmittelbar nach einer iurve berechnet, die die Abhängigkeit der konzentration an Verunreinigungen von dem spezifischen Widerstand darstellt.
Bin anderes Merkaal der Erfindung 1st ein »onokristalliner Halbleiterkörper, bestehend aua einer Unterlag· aus eono-
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kristallinem Halbleitermaterial von nach Typ und C-rad bestimmter Leitfähigkeit mit einer mit einer kristallographisohen Eben· von vorbestimmten Miller-Indicee niedriger Ordnung Übereins tinmenden Oberfläche und einer sich auf der Oberfläche der Unterlage befindenden Schicht aus Halbleitermaterial, die aus einem Gemisch von in situ abgeschiedenen Atomen dos Halbleitermaterials und aktiven Verunreinigungen besteht, wobei die aktiven Verunreinigungen in der abgeschiedenen Schicht in ausreichender Menge enthalten sind» um ihr eine zweite, nach Typ und Grad bestimmte Leitfähigkeit zu erteilen, so daae zwischen der Unterlage und der darauf abgeschiedenen Schicht ein ebener Übergangabereich gebildet wird*
Die Ausdrücke "thermisch «ersetzbar", "thermische Zersetsung" und die Abscheidung eines Zersetzungsproduktes beziehen sich in der vorliegenden Beschreibung allgemein nicht nur auf die W arme spaltung, wie z.B. die Zersetzung von Silicoohloroform und Siliciumtetrachlorid unter Freisetsung von SiIicluaatoaen durch die Einwirkung der Wärme allein, sondern auch auf bei hoher Temperaturen stattfindende Umsetzungen, bei denen die hohe Temperatur eine Wechselwirkung «wisehen verschiedenen stoffen unter Freisetzung bestimmter stoffe oder Atome verursacht, s.u. die Reaktion
5SiHOl3 + H2 > 2Si ♦ SiGl4 ♦ 5HCl ,
von der nach der bevorzugten Ausführungsfora der Erfindung Gebrauch gemacht wird. Zu Zwecken der Erläuterung wird in der nachfolgenden Beschreibung der Vorrichtung und des alt ihrer
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Hilfe gewonnenen Produktes die Erfindung in ihrer Anwendung auf die HerGtollunc von monokrlstallinen Halbleiterkörpern aus Silicium besehrieben·
Der Auodruek "aktive Verunreinigungen" wird hier in der dem Fachmann bekannten Bedeutung verwendet und bezieht nich auf Stoffe, die die Fähigkeit haben» einem halbleitenden Stoff Aktivieriingse igen schäften zu verleihen, wozu sowohl Stoff« rom "Spender"-Typ, wie Phosphor, Antimon oder Arsen, als auch Stoffe von "Akzeptor"-Typ, wie Bor, Gallium, Aluminium oder Indium, gehören.
FIg* 1 zeigt scheraatiech eine Vorrichtung but Durchftüirttng des erfindungsgemässen Verfahrene. Die Vorrichtung 1st stark schematisiert dargestellt, und die Abmessungen und Eineelheiten können bei der techniechen Ausführung weltgehend abgewandelt werden. Zu der Vorrichtung gehört ein Reaktionsrohr 1 aus Quars von etwa 18 on Durchmesser und 30 ob Länge« Der Boden 2 dee Rohres dient als Einlass für Gase, die durch die Düse 3 ein-Btr oben. Das Reaktionsrohr ist durch genormte Schliffe alt einem Quarsverbindungsstück 4 sueammengefügt, welches sich in einen Olbad-Blaeerusähler 5 erstreckt, durch welchen gasförmige Stoffe in einen Abzug abgeleitet werden. Die Gaee werden in Äen Boden-des Reaktionsrohre» durch eine Dampfeufuhrleltung 6 eingeführt, sie Zuführleitung 1st so ausgebildet, dass Dämpfe einer sereetabaren Siliciumverbindung, wie Siliooohloroform, zusammen alt eines Trägergae, wie Wasserstoff» in dl· Reektlonekammer eingeleitet werden können.
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Im Inneren doe Zusanaenbauee alt de» Reaktionerohr befindet aioh die alt dem Handgriff 8 und einen kleines Hakon 9 ▼ersehene Quarseeheihe 7. Der Durchmesser der Scheibe let so gross» daee die Scheibe auf den Vorsprüngen 10 In des Reaktionsrohr ruht, die sich unmittelbar unterhalb dee QuarsTOrbindungeetÜokts befinden« An dem Haken hängt ein dünner Quarsstab 11, an welche« wiederum die (genauer In FIg* 2 dargestellte) monokristallin* Unterlage 12 derart hängt» das β sie die Wandungen Aeβ Beaktlonsgsfässts nicht berührt· Die Unterlage wird durch die Induktion»» heieepule 13 erhitet, die ihrerseits die fandungen des Re afc tionegefäeeee umgibt. Nach einer berorzugten Aueflthrungsfor» der Erfindung besteht die Unterlag« 12 aus «ins« Sllioium-Einkrtstall» der kristallographlsoh so orientiert 1st» dass eins •ben« Oberfläche desselben» die Miller-Indicee niedriger Ordnung aufweist, der Einwirkung der in das Reaktionsrohr eintretenden Dämpfe ausgesotst 1st« Un «ine Hochfrequenzkupplung Kit dea Slliüiue IU eyeielen, welchee einen hohen speaifisofaea Wideretand aufweist und bei fiaujateeiperatur nicht kuppelt, wird der Siliciuekrietall zur Rotglut erhltetf indsa asu den die Sllioluaplattt unmittelbar umgebenden fell der Wandung des Heaktionegefaeees mit Hilf· eines Handgebläeee mit einer das«· aauereteffflaiaie erwäret. Sobald Aas SiUciu« rotglühend ist» wird ias Srmiteen mit dem Oeblase umtsrbroohem und dl« die Silioiumplatte umgebende fioohfrsQjissnsspttls eingeeehaltet. Di* InduktlomskaBplung erfolgt sofort» und die Platt· wird auf •las Temperatur von etwa 1190° 0 gebraoht, wobei smbs sur T«mperatmrteetrelle «la (sieht dargeeteilteβ) optiaohss Pyrometer -»»rwenAst.
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Bein 3etrieb der Vorrichtung wird ein T/aosersboffotroa nittols des Zweiweghahnea 15 erot durch da» Reaktionagefäes und dann duroh die Verdampf erleitung 14 geleitet, um die Entfernung dee Sauerstoff» aus den Syaton zu gewährleisten. Dann wird die Kristallunterlage auf die gewünschte temperatur gebracht und der Waneerstoffatrom duroh die Reaktionakaaraer eine weitere halbe Stunde fortgesetat» \m die Unterlage an Ort und Stell· anauätzen, bevor nan mit der Abscheidung dos oiliciuma beginnt. Iliorauf wird dor V/assers toff strom bei offener Leitung 16 duroh die Verdampferieitung geleitet» so dass zusammen mit dem Wasserstoff Slllcoohloroform und i-honphortrlchlorid in da« ilcaictionogefäss gelangen. Die Strömungsgeschwindigkeit dee Wasfl er stoffe wird auf 15 1/Uin· «ingee teilt und das oilioochloroform auf .Raumtemperatur gehalten. Hierdurch erzielt man, dass da» Holverhältnls Ton öilioochlorofor» zu ,/aaaoratoff in dem in die Eealctionekammer eintretenden Qa* etwa 0,6 beträgt. Die Verdampfung wird etwa 3ü Sekunden lang durchgeführt. Wie in Pig· 3 dargestellt» sersetsen sich bei der Berührung mit der erhitaten,orientierten, ebenen Unterlage das Silicoohlorofom und das PhoephortriChlorid, und es scheidet sich ein« monokristallin·» halbleitend· öilioiuaaohioht 17 von nach Typ und Grad bestimmter Leitfähigkeit auf der £rietallunterleg« ab, wodurch slob ein ebener Ubergangsbereiob 18 *wisehen der Unterlage und der darauf abgeschiedenen Schient bildet. Dann wird daa Eeaktionftgefäse fur den nächsten Arbeitsgang vorbereitet» Indem es duroh Hindurohleiten von reines Wasserstoff von Silieo-
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chloroform und aktiTen Verunreinieun&en befreit wird. Am ^ dea Arbeitsgänge wird dsr HochfrequenÄgenarator abgeschaltet und die Unterlage ait dor darauf abgeschiedenen Silioiumschieht im Waaseratoffatroa auf Raumtemperatur erhalten gelassen.*
Ilach der bevorzugten Auafiihrungsform der Erfindung wird die Unterlage auc einkristallen mit einer nach Typ und Grad bestimmten Leitfähigkeit hergestellt, die derart aus groaaen Kristallen geschnitten werden» dass eine mit uinor kriatallographiaohen Ebene mit vorbeatimmten Miller-Indioea niedriger Ordnung übereinstimmende ebene Oberfläche der Uinwirkimg der Dünpfe auogeaetst wird. Durch die Verwendung einer lerlstallographischen Ebene alt Mlller-Indiees niedriger Ordnung zur Dampfabsoheidung erreicht nan das rasche wachstum der aun dem Dampf abgeschiedenen Schicht in I1Orm eines gleichaäoeigen Einkrißtalla.
Die orientiert· nonokristalline tfiliciumuntorlage kann auf beliebige Weise hergestellt werden, a.i). indem nan ein· Platt· aus in Handel erhältlichen, sonenraffinlerten Kinkrietallen aus halbleitende» Silioiua in Scheiben schneidet. Be-Toreugte krietallographische Ebenen ait Miller-Indices niedriger Ordnung, auf denen da· gewUnsoht· KristallwaohstuM atattfindet, sind dl· Jcrietallographiachen Ebenen ^11O>, 111; und
Die Oberfläche der Krietallunterlage wird durch die bekannten Verfahren de· Läppen·, Polieren· und Ätsen· sorgfältig vorbereitet. Ins besonder« kann dl· Unterlag· 5 Min« bei 60° C
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uit 30 ml 50 j'iger Kalilauge geätet werden« Dann wird waaaer von hohem elektrlochen Widerstand f näalieh etwa 60 Idegohm, in da3 jiocherglao gegossen» um die Lo'eung etwa auf 1/3 ihrer ursprünglichen Konsentration bu verdünnen, und der Kristall wird weitere 15 Limiten «it dieser Lösung behandelt. Sehlieeslleh v/ird dor Kristall aua dem Bad herausgenommen» reichlich alt V/asaer von hohen elektrischem Wideretand gewaschen, »it rein·« iLuoton abgeoprüht und an der Luft getrocknet.
Nach dem obigen Verfahren wurden ebene Halbleiter-iiintoristallkurper alt orientierter Unterlag· und eines p-n-Übergangebereioh unter Verwendung eines Siliciun-Einicristalle alt p-Leitfähiglceit hergestellt, der 00 orientiert war, daea dl* fcri et allographische [^i 1 ij-Pläohe der Einwirkung de« Dampf·β auegeeetet war. Hierbei wurde ein Silioochloroforadampf, der 2 Oewiohteu toile i-'hOBphortrlohlorid je 109 Gewiolitateile enthielt, in der Eca .tionekaoraor im Verlaufe von 30 Sek. sereetst« wobei ein· Beckschicht aus monokriBtallineza Silicium mit n-Leitfahigkelt und ein ebener p-n-Ubergangabereich βwischen der unterlag· und der Deckschicht entstanden·
Hach einen anderen Merkmal der Erfindung wird der epeeif1* echo Widerstand und der Leitftüiigkeitetyp der abgeschiedenem ilalblei tor schicht aur Boetiauaung der Konaentretion der aktlTen Verunreinigungen in einen gaef öraigen HalbleiteratroM verwendet· Xn der naohfolgende» Sabell· aind dl· ürgebni·«· von Verseuchen eusaanengefaeet» aus denen sieh ein* bestirnt· Be«iehw»f
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zwischen der Konzentration der Verunreinißung In dem Dampf und dem speaifischen V/iderstand der abgeschiedenen Schicht von 0,0127 not Dicke ergibt·
Tabelle
Beschickung 1 T/I&* P Spezifischer
Wideretend (Ohm.cm)
SiIiCl5 + ,1 τ/η ι· Cl5 0,10
.5UICl5 + O 01 %Ό. P Cl5 0,60
SiHCl, + O; 31HCl5 + 0,001 τ/α ρ Cl5 3,00
Cl5 50,00
Leitfähigkölts-
typ __
η η η
* T/ta m Teile je Million.
Die Oberfläche des Kristalle, auf der die Abscheidung erfolgte, war 1,5 ea2 groe». Wie Pig. 4 eeigt, liefert daa Diagram dee Logarithaue de« gern* β e en en epessif ieohen Widerstandes in Abhängigkeit rom des Logarithmus der Konzentration der Verunreinigung ein· gerade Linie. Daher kann dl· Konzentration der VeranreinigTOg in «ine« imbekannten Halblelterdaapf unmittelbar au· der Steigung 4er Karre and den gemeeeenen Werten 4·· •peeifieohen Wideretedee abgelesen werden. Katheaatlech au·- gedrüekt, kann dl« Konzentration der Terunrelnigangen nach der folgenden Yorztel beetioat wcraent log der Konjientration der Tenmreinigungen ia öewiohteteilen |· 109 aewlohtstelle -3,3 log 4·· geeeesenen spesifleohen Widerstandes in Ohm.«.
Das oben ^eeohriebene Terfahrsn sur Bestlsnvng 4er Konzen-
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tratlon τοτι Verunreinigungen in einom zersetsbaren llalbleiterdaiapf eignet sich zur Otoucrung dor aonaontration dor Verunreinigungen, die bei dem oben beschriebenen Verfahren in die Halbloiter-Deokachicht eintreten.
Es wurde ein Verfahren zur Herβteilung eines ebenen» monokriotallinen Ilalbleitorkörpors beschrieben, bei dem monokristalline Halbleiteroohiohten mit unterschiedlicher Leitfähigkeiten durch einen Übergangebereich voneinander getrennt Bind. Daa Verfahren besteht darin» dass man ein· Deckschicht aus Silicium alt bestimmten Verunreinigungen aus der Dampfphase auf einem Einkristall au» Halbleitermaterial abeoheidet, ä^T ein· mit einer kristallographiechen. Eben· mit Torbestiautten Miller-Indioee niedriger Ordnung übereinetimmend· eben· Oberfläche und ein· bestimmte Leitfähigkeit aufweist. Bas erfindungsgemässo Verfahren bietet eine v/irtscaaTtliohe Lüaung dor Aurgabe, ebene Übergangsbereiche durch Kriatallwaohatum aus der iJatipfphase zu züchten. Hoch wichtiger ist es» dass die Erfindung die rasche Herstellung einer Mehrzahl ton Überoangsborelohe aufweisenden Vorrichtungen gestattet, die ein· hochgradige kristalline Vollkommenheit aufweisen·
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Claims (8)

I / Mtrok * Co., Ine· Patentansprüche Patentansprüche
1. Verfahren *ur Herstellung τοη monokriatallinen Halbleiterkörpern, bei denen monokristalline Halbleiterschichten von unterschiedlichen Leitfähigkeiten Toneinander durch einen' Ubergangsbereioh getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Halbleiter-Binkristall, der mindestens eine mit einer kristallographiachen Bbene ton vorbestimmten Miller-Indices niedriger Ordnung übereinstimmende, ebene Oberfläche und eine bestimmte Leitfähigkeit aufweist, mit einem Dampf in Berührung bringt, der Halbleiteratome und aktire Verunreinigungen dafür in ausreichender Menge und von solcher Art enthält, um den Halbleiteratomen eine «weite, nach Typ und Grad bestimmte Leitfähigkeit su erteilen, worauf man die Abscheidung der Atome und der aktiren Verunreinigungen bewirkt, so dass sich auf der betreffenden Oberfläche des Kristalls eine monokristalline HaIblelterscnioht bildet und auf diese Weise ein im wesentlichen ebener Ubergangsbereich «wischen der so orientierten Unterlage und der darauf abgeschiedenen Schicht entsteht.
2# Verfahren sur Herstellung von »onokristallinen Halbleiterkörpern, bei denen »onokrietalline Siliciumschichten τοη unter-
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schiedlichen Leitfähigkeiten τοηβinander durch einen Übergängebereich getrennt Bind, dadurch gekennzeichnet, daee man einen Silicium-Einkriatall, der mindestens eine mit einer krietallographlschen Ebene mit forbeetinmten Miller-Indices niedriger Ordnung übereinstimmende, ebene Oberfläche and eine bestimmte Leitfähigkeit aufweist, mit einem Dampf in Berührung bringt, der ein Chlorid von Silioium-Halbleiteratomen und aktive Verunreinigungen dafür in ausreichender Menge und von solcher Art enthält« um den Halbleiteratomen eine «weite, nach Typ und Grad bestimmte Leitfähigkeit zu erteilen, worauf man die Abscheidung der Atome und der aktiven Verunreinigungen bewirkt, so daee eich auf der betreffenden Oberfläche der Kristeile eine monokristalline Silieiumschicht bildet und auf diese Welse ein Im wesentlichen ebener übergangsbereioh ewischen der eo orientier« ten Unterlage und der darauf abgeechiedenen Schicht enteteht·
3· Verfahren sur Herstellung von monokriatallinen Halbleiterkörpern, bei denen monokristalline Silioiumechichten von unterschiedlichen Leitfähigkeiten voneinander durch einen Übergangebereich getrennt sind, dadurch gekennzeichnet» da«« man einen Silicium-Binkrletall, der mindestens eine mit einer kristalle« graphischen Ebene von vorbestimmten Miller-Indio»β niedriger Ordnung übereinstimmende, ebene Oberfläche υη* eine bestimmte Leitfähigkeit aufweist, mit einem Dampf In Berührung bringt, der Silicoohloroform und aktive Verunreinigungen dafür In ausreichender Menge und von solcher Art enthält» tea den Halbleiter-
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atomen eine svelte t nach Typ und Grad bestimmte Leitfähigkeit SU erteilen· worauf man die A be ο hei dung der Atome und der aktiven Verunreinigungen bewirkt t eo dass ei ca auf der betreffenden Oberfläche der Kristalle eine aonokrlstallint Sllioiumeohioht bildet und auf diese Weise ein ie weeentliehen ebener übergangebereloh «wischen der eo orientierten Unterlage und darauf abgeschiedenen Schient entsteht«
4· Terfahren sur Herstellung von Monokristallinem Halbleiterkörpern, bei denen monokrlstalline Silioiuaechiohten ran unter* sohledliohen Leitfähigkeiten voneinander durch einen Übergangsbereleh getrennt sind» dadurch gekennzeichnet, dass man «inen Siliciua-BinkriBtall, der mlndeetene eine mit der kriatallographieehen Ebene des Miller-Index (111J ttbersiAetiameade, ebene Oberfläche und eine bestimmte Leitfähigkeit aufweist, alt einem Dampf in Berührung bringt» der Slliooohloroform und aktire Terunreinigungen In auereichender Menge und τοη eoloher Art enthält» um den Halbleiteratomen eine swelte, nach typ und Grad bestimmte Leitfähigkeit su erteilen, worauf man 4Ie Absoheldung der Atome und der aktiTen Yerunrtinigungen bewirkt, so dass sioh auf der Oberfläche der Kristalle eine monekristalllne Sllioiumsohloht bildet und auf diese Weiss sin Im wesentlichen ebener übergängebereich «wischen der so orientierten Unterlage und der darauf abgesehisdenen Schicht entsteht.
5· Tsrfahren nur Herstellung τοη aonokrietalllnen Halbleiterkörpern, bsi denen monokrlstalllms Silioiumsehlehtem vom unter-
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eohiedliohen Leitfähigkeiten voneinander durch einen Übergangebereich getrennt sind» dadurch gekennselchnet, dass man einen SiliciuB-Einkristall mit p-Leitfähigkeit, der mindestens eine Bit der kristallographischen Eben· dee Miller-Index {211] übereinstimmende, ebene Oberfläche aufweist, ait einen Dampf in Berührung bringt, der Silicoohloroforra und eine ausreichende Menge an Pho«phortriehlorid enthält, um den Halbleiteratomen η-Leitfähigkeit τοπ bestimmte» Grad su erteilen, worauf man die Abscheidung der Atome und der aktiven Verunreinigungen bewirkt, eo dasa sich auf der Oberfläche der Kristalle eine monokristallin· Ualbleiterechioht mit «-leitfähigkeit bildet und auf diese Weise ein im wesentlichen ebener p-n-Übergangsbereieh zwischen der so orientierten Unterlage und der darauf abgeschiedenen Schicht entsteht.
6. Verfahren sur Herstellung von monokristallinen Halbleiterkörpern, bei denen monokristalline Siliciumechiehten von unterschiedlichen Leitfähigkeiten voneinander durch einen übergang ebereioh getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass nan einen Silioiua-Einkristall mit η-Leitfähigkeit, der mindestens eine mit einer kristallographiechen Ebene mit vorbestimmten iiiller-Xndiees niedriger Ordnung übereinstimmende, ebene Oberfläche aufweist» nit eine» Dampf in Berührung bringt, der Slliooehlorofom und eine ausreichende Menge an Bortrichlorid enthält, un den Halbleitermtonen p-Leitfähigkeit von bestimmten Orsd su erteilen, worauf man die Abscheidung der Atome und der
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aktiven Verunreinigungen bewirkt» so daae οich auf der Oberfläche der Kristalle eine aonokristalline llalbleiterschicht bildet und auf diese Weise ein im wesentlichen ebener p-n~ Übergangabereich zwischen der so orientierten Unterlag· and der darauf abgeschiedenen Schicht entsteht«
7· Verfahren zur Herateilung τοη monokr ist allinen Halbleiterkörpern, bei denen monokristalline Siliciumschichten τοη unterschiedlichen Leitfähigkeiten Toneinander duroh einen Übergangsbereioh getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Siliciumeinkristall» der mindestens eine alt einer kri- «tallographischen Ebene mit vorbestimmten Miller-Indioes niedriger Ordnung übereinstimmende» ebene Oberfläche und eine bestimmte Leitfähigkeit aufweist» bei einer Temperatur τοη 1150° C nit einem Dampf in Berührung bringt» der Silieochlorofora und aktire Verunreinigungen dafür in ausreichender Meng· und τοη solcher Art enthält» um den Halbleiteratomen eine zweite» nach Typ und Grad bestimmte Leitfähigkeit «u erteilen» worauf man die Abscheidung der Atoae und der aktiven Verunreinigungen bewirkt» so dass sich auf der Oberfläche der Kristall· eine monokristalline Silieiumschicht bildet und auf diese Weis· ein im wesentlichen ebener Ubergangebereioh »wischen der so orientierten Unterlage und der darauf abgeschiedenen Schicht entsteht.
3. Monokri3talliner Halbleiterkörper» bestehend aus einer ebenen Unterlag· aus monokrlstallinea Jalbleitermaterial τοη
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nach Typ und Grad bestimmter Leitfähigkeit mit einer »it einer kristallographisehen Ebene mit vorbestimmten Mlller-Xndiees niedriger Ordnung übereinstimmenden Oberfläche und einer auf der Oberfläche der Unterlage befindlichen Halbleitersehieht» die aus einem Gemisch Ton in situ abgeschiedenen Atomen des IialbleitenaaterialB und aktiven Verunreinigungen dafür besteht» wobei die aktiven Verunreinigungen in den abgeschiedenen Schichten in ausreichenden Mengen enthalten sind, um der Schicht eine zweit«, nach Typ und Grad bestimmte Leitfähigkeit EU erteilent so dass ein ebener Obergangebereich swlsohen der so orientierten Unterlage und der darauf abgeschiedenen Schicht gebildet wird.
9» Monokristalliner Halbleiterkörper» bestehend au« einer ebenen Unterlage aus monokristallinem Halbleitermaterial von nach Typ und Grad bestimmter Leitfähigkeit alt einer mit einer krl stenographischen Ebene mit vor be stimmten MlXler-Indicee niedriger Ordnung übereinstimmenden Oberfläche und einer auf der Oberfläche der Unterlage befindlich·» Halbleiterschicht» die aus einem Gemisch Ton aus der Dampfphase abgeschiedenen Atomen des Halbleitermaterials und aktlren Verunreinigungen dafür besteht» wob«! die aktiven Verunreinigrungen In den afegcsehiedenon Schichten in ausreichenden Menger enthalten sine« um der Schicht eine «weite, nach typ und Grad bestimmte Leitfähigkeit BU erteilen, so dass «in ebener ObergangsbereioA »wischen der so orientierten Unterlag« w&& der ä«?aaf abgeschiedenen Sehloht gebildet wird·
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Sehloht gebildet vlrd.
14« Moiu&xlitallli&er Halbleiterkörper aua Silloiw«, aus einer ebenen Unterlage ans monokri«talllnea Slllelui nach Typ w.ä Qvaä beetlamter Leitfähigkeit alt einer Bit der krlatallographliehen Eben« des Miller-Index |inj über«In*ti»- senden Ob«rfläoh· und einer auf der Oberfläoh· der Unterlag« befindIioneη Suhloht aus Halbleitermaterial, die ana einem a*~ aleoh von aus der Dampfphase) abgeeohledenen Atoaaen de· HaIbleltersaterlale und aktiven Terunrelnlguagtm dafür besteht, wob«i die aktiren Verunreinigungen in den abgeaohiedenen Sehlohten in auer«iohenden Mengen enthalten »lad· vm Aw Schicht eine «weit·» nach Typ and Grad bestimmte Leitfähigkeit •α erteilen» ·ο da«· ei» «b«ner Übergangebereich swiech«n der so orientierten Unterlage and der darauf abgeschiedenen Se&leM gebildet wird.
15. Verfahren *vx Bestiaaung der Konaentration v©n aktlwa Tennur«lAigungea la gaafVmlgeat tereetebearem Halbleiterverbindmngen, bai dem die Konzentration der aktive« Terwurelnlgsa« •loh aa den Typ aad dem Grad der Leitfähigkeit v»a
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»m te rl al su trkennea jibt, welch* β «ieh bti ά«τ f.trettstm^ der dl· Verunreinigung«» «nthsüLteaden Yerblndui^ bildet, d&äureh ge keime« lohnet, dft·* »an tine Unterlag *»** j*«nekri»t«lli&tm H^XbIeit«xmftt«rlttl wn n*#k £jp »ad
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der abgeschiedenen Schicht miest und die Konsentration der aktiven Verunreinigungen in der HalbleiterTerblndung nach der Formel: log der Konzentration der Verunreinigungen in Gewichteteilen je 10^ Gewichtsteile * -3,3 log des gemessenen spezifischen Widerstandes in Ohm.ca berechnet.
17. Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an Phosphortrichlorid in gasförmige» Silioochloroform, bei dta die Konaentr at ion an Phosphor trichlorid sich an dta Typ und Grad der Leitfähigkeit Ton Silicium zu erkennen gibt, welches sich bei der Zersetzung des das Phosphortrichlorid enthaltenden Silicoehloroforms bildet, dadurch gekennselchnet, dass man ein· Unter« lag· aua monokristalllnem Silicium Ton nach Typ und Grad bestimmter Leitfähigkeit mit den das Phosphortriohlorid enthaltenden Sllicoehloroform derart in Berührung bringt» dass eich auf der Oberfläche der Unterlag· eine Schicht aus Phoephorrerunrelnigungen enthaltend·» halbleitendem Silicium abscheidet, worauf man Typ und Grad der Leitfähigkeit der abgeschiedenen Schicht misst und dl« Koneentration des Phoephortrichlorids la dem Silicoohloroforn nach der Formelt log der Konzentration der Verunreinigungen in Gewi oh tst· ilen j· 10' Oewiohteteile * -3 »3 log des «ptzifisehen Widerstand·» in Ohm.cm berechnet.
18. Verfahr·» *ur Bestimmung der Konisentration Toa aktiT*m Verunreinigungen in gasförmigen «ere*t«baren Halbleiterrerbindungcnt bei dem dl· äonsontratiom der aktlT«a Veruareiniguageat sich an d«m Typ und dem arad der Leitfähigkeit τοη flalbleiter-
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material au erkennen gibt, wölclits sich bei der Zersetzung der Verbindung bildet, dadurch, gekennzeichnet, dass man eine ebene Unterlag· aus itonokrietallinem Halbleitermaterial von hohem spezifischem Wideretand, bei der eine überfläche alt einer jfcrietaXlographiaohen Ebene mit vorbestimmten Miller-Indioea niedriger Ordnung übereinstimmt» derart mit der die Verunreinigungen enthaltenden Verbindung in Berührung bringt, das β eich eine messbare halbleitende Schicht abscheidet, deren spezifischer Widerstand ein Anzeichen für die konzentration der Verunreinigungen ist.
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