DE1444430A1

DE1444430A1 - Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen

Info

Publication number: DE1444430A1
Application number: DE19621444430
Authority: DE
Inventors: Kendall Don Leslie
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1961-03-13
Filing date: 1962-03-13
Publication date: 1970-03-12
Also published as: US3148094A; DE1444430B2; FR1339514A; DE1444430C3; GB998825A

Description

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DIpL-In* Gottfried loiter

P 14 44 450.5-43 Texas Instruments loo..

ünaar Zeichen; T 429

Yerfahren sur Herstellung νοα Halbleiteraaordaungen

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Methode zur Herstellung von Halbleiteranordnungen· Insbesondere betrifft el· verbesserte Methoden sua Aufbau einseiner Schichten aua elnkrlstallinea Halbleitermaterial auf geeignet präparierten Halbleitern sowie die nach diesen Methoden erhaltenen Produkt·»

Halbleitermaterialien haben auf de· elektronischen Oeblet «eg·· ührar Bignung sur Herstellung thermo-•lelctrlsohar und Halbleiter-Anordnungen sunehmend an

bestand·· dl· ttbllcnan HalbleltermterUileQ Bnr H«r»t«lluttff τβη Halblelteranordnungen aus Kristall··, bestlsjiter BlMMttt· der firupp· IT des Period lachen Syst·· iasb«aood«r· Murd·· Oeraanlu« und Sllloiua verwendet. Vie ▼or··«·«·«··· «ar» bealtMn 0«r«aalu· und Silielu· jedoea uwruttMoht· Blfenaohaften. »eiche dl· Suche Wd Nmiu Material!·· uod Methoden bot Barrt«ll«af v·· lklbUltftraBordauaf^n Baaeleften.

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Eiliciumanordnungen sind in ihrem Frequenzverhalten etwas beschränkt, arbeiten jedoch bei Temperaturen bis zu 200⁰C , während Germaniumanordnungen, deren Frequenzverhalten verhältnismässig gut ist, nicht oberhalb etwa 85⁰C betrieben werden können.

Auf der Suche nach anderen Halbleitermaterialen wurde gefunden, dass einige binäre und ternäre Verbindungen Halbleitereigenschaften aufweisen. Einige dieser sogenannten Verbindungshalbleiter, Insbesondere die ein Element der Gruppe III und ein Element der Gruppe V enthaltenden Verbindungshalbleiter, wurden schon beschrieben, d.h. in der USA-Patentschrift 2 798 989 wird erwähnt, dass Verbindungen der Gruppe XII-V Halbleitereigenschaften aufweisen.

Einige Verbindungshalbleiter der Gruppe IH-V lassen einen Betrieb bei hohen Frequenzen und Temperaturen bis zu 400⁰C von daraus hergestellten AQordouagea erwarten· Galliumarsenid 1st wahrscheinlich eine* der besten Verbindungshalbleitenaaterialea» welch»« dl· für Halbleiter»aordnung«η erforderliche« Eigeo- «chaftea beeitat.

Trota dar den Galliuaaraeoiä aad aaderea Yerbiadttagahalbleitern aateftaadaa Vorteile babea doch *ar~ achledeae Sohwterlgteltea eiae weitgeheade ?ar*eadaag dlaaar Material lea la HalblelteraaordatLagea Terhi«»dert, Xi «lad «tea a·!· dia Schwierigkeit der aeratellaa« einea Haterlalt alt dar für daa Aaacaaeeaätertal aolcher AaaxdaajBfaa erforderlichea Raiahelt weA dia Schwierigkeit daa Sttaataaa dar erforderVicheo Meageo wichtiger Teruu- «da« •BatlaruBfaalttal· m das xaiaaa

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Material unter Erzeugung der in brauchbaren Anordnungen erforderlichen Zonen vom p-Typ und n-Typ.

Sie wichtigen Verunreinigungen vom p-Typ und die wichtigen Verunreinigungen vom η-Typ, wie sie für gewöhnlich in Halbleitermaterial^ der Gruppe IV₁ Silicium und Gereanlua, verwendet werden, lassen sich bei den verschiedenen Wachstums-, Legierungs- und Diffusionsprosessen, wie sie zur Herstellung von auf Halbleitern der Gruppe IV basierenden Anordnungen zur Anwendung körnen, steuern.Äs ist nicht unbedingt der FSrIl, wenn nan Verbindungshalbleiter der Gruppe 111-V in ähnlicher Weise dotieren will, indem ean z.B. grössere Mengen einer Verunreinigung von Elementen der Gruppe II oder der Gruppe VI in die III-V-Halbleiter einfuhrt. Es hat sich da als äusserst schwierig erwiesen, reprodusierbare III-V-Anordnungen herzustellen und zwar ■öglicherweise wegen einer Kombination von Faktoren, einsch.llessllch des verhältnismässig hohen Dampfdrucks eines der den III-V-Halbleiter darstellenden Elemente, der Schwierigkeit ausreichend reine Ausgangsstoffe zu erhalten, der Erforderlichkeit duplikabler Oberflächen und dergleichen.

Die vorliegende Erfindung überwindet.einige der den Verbindungsbalbieitem der Gruppe IH-V bei der Her-8teliung von Ha^b^eiteranordnungen innewohnenden Nachteile· So kann is.|i. die Erfindung zur Niederschlagung eines,_:.|ia^r^Ls jg^ß-Tjfßuf einen Material vom p-Typ Bildung eiiee einkristallinen Materials mit einer f^^^j ?£*** ⁿ-^z?|f .^¹* geregelten

derzeitigen _r

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Diffusionsmethodeh zur Überführung eines Teils eines Einkristalls mit einer Leitfähigkeit von einem Typ in einen solchen mit der Leitfähigkeit des entgegengesetzten Typs ermöglichen nur eine schlechte Steuerung des Konzentrationsgefälles.

Ferner beeinflussen die verschiedenen Eigenschaften eines Halbleitermaterials, z.B. seine Energielücke, die Lebensdauer der Minoritätsträger und die Elektronen- oder "Träger"-beweglichkeit die Brauchbarkeit einer aus einem solchen Material hergestellten Anordnung stark.Es wäre daher wünschenswert, dass verschiedene Eigenschaften von Halbleitermaterialien kombiniert werden könnten. So wäre es z.B. in Sonnenzellen günstig, verschiedene Schichten von Halbleitermaterial mit unterschiedlichen Energielücken zu haben. Gleicherweise würden mit einer Emitterzone mit einer höheren Energielücke als die Basiszone ausgestattete Germaniumtransistoren eine bessere Emitterwirkung zeigen.

Die vorliegende Erfindung schafft Mittel zur Ausnutzung der günstigen Eigenschaften von sowohl Halbleitermaterialien der Gruppe IV als auch von Verbindungshalbleitermaterialien der Gruppe III-V. Ausserdem kann erfindung3-geraäss eine bessere Kontrolle über die die Leitfähigkeit beeinflussenden Verunreinigungen in einfacher Weise erzielt werden.

«Eine Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer M_ethode zum Aufbau neuer Halbleiteranordnungen mit reproduzierbaren Eigenschaften.

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Gleichzeitig bietet die Erfindung eine Möglichkeit zur Herstellung von einkristallinem Halbleitermaterial.

Gemäss einer weiteren Aufgabe der Erfindung können dotierende Verunreinigungen in einer solchen Weise in ein Halbleitermaterial eingebracht werden, dass man kontrollierbare Konzentrationsgefälle darin erzielt.

Weiter erhält man geschichtete Gebilde aus Halbleitern mit unterschiedlichen Eigenschaften, wobei das Material jeder Schicht sein eigenes Verhalten und infolgedessen seine eigenen günstigen Eigenschaften beibehält.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung einkristalliner Gebilde wird die Oberfläche eines Substrats durch Austausch wärmerer und kühlerer Zonen erneuert.

Die erfindungsgemässe Methode zur Herstellung geschichteter Körper, von PN-Übergängen und neuen Halbleiteranordnungen ermöglicht eine grosse Flexibilität des Verfahrens und eignet sich zur Bildung einzigartiger Kristallgebilde, aus denen eine nahezu unbegrenzte Vielzahl von Anordnungen erhalten werden kann.

Kurz ausgedrückt wird gemäss der Erfindung ein steuerbares Heizmittel um einen Behälter angeordnet, in welchem ein oder mehrere Körper aus dem Halbleiter, auf welchem das zusätzliche Halbleitermaterial niedergeschlagen werden soll, eingeschlossen sind oder zu geeigneten Zeitpunkten eingeführt werden, wobei man das gewünschte kombinierte Prod'ukt und das zusätzliche Halbleitermaterial erhält.Der Behälter ist so gebaut,

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dass darin jede gewünschte Atmosphäre oder jedes Vakuum aufrechterhalten werden kann.Die für dieHeizmittel vorgesehenen Regelelemente sind so, dass in dem Behälter eine verhältnismässig wärmere und eine verhältnismässig kühlere Zone vorliegen. Hält man jede dieser Zonen auf für die jeweils verwendeten Materialien geeigneten Temperaturen, so kann man leicht geschichtete Anordnungen mit einem oder mehreren PN-Übergängen herstellen. Von Zeit zu Zeit werden die wärmere und die kühlere Zone ausgetauscht, was einen zusätzlichen Verfahrensvorteil bietet, wie dies nachstehend näher erläutert wird.

In der Zeichnung zeigen:

Fig.1 eine schematische Darstellung der zur .Durchführung der Erfindung geeigneten Einrichtung in Bezug auf die erste Stufe des Verfahrens und

Fig.2 eine ähnliche schematische Darstellung, welche die zweite Verfahrensstufe erläutert.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung die vorteilhafteste A_usführungsform der Erfindung beschrieben. Der in Pig.1 und 2 dargestellte Behälter besteht zweckmässig aus einem Quarzrohr oder einer Quarzampulle 10, in deren einem Ende ein Plättchen 1 aus einem einkristallinen Halbleitermaterial und in deren anderem Ende ein Plättchen 2 aus dem gleichen oder einem anderen einkristallinen Halbleitermaterial angeordnet sind. Heizschlangen 12 und 13 sorgen dafür, dass die eine Endzone H der Ampulle 10 auf einer beliebigen Betriebstemperatur (T₁) und die andere Zone 16 auf einer anderen

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huherea Temperatur (T₂) gehalten v/erden. Zur Erläuterung «el angenommen, dass T₂ mindestens 25⁰C höher liegt als T-; der Unterschied braucht jedoch nur weniger als IC zu betragen. Die Ampulle 10 ist von Anfang an an einen Ende verschlossen und an dem anderen Ende offen, damit sie alt einem inerten oder inaktiven Gas oder Dampf ausgespült werden kann, worauf die Plättchen 1 und 2 angebracht werden. Das offene Ende der Ampulle kann dann auf die in der Zeichnung dargestellte Weise verschlossen oder mit einem Ventilverschluss versehen werden, durch welchen jede beliebige Atmosphäre eingeleitet oder durch welchen das Quarzrohr 10 evakuiert werden kann.

Wenn die Materialien der Plättchen 1 und 2 richtig gewählt and die Heizmittel 12 und 13 auf die gewünschten Temperaturen T₁ und T₂ einreguliert sind, geht infolge eines Verlagerungavorgangs Material von der wärmeren in die kühlere Zone über. In der Regel nimmt ein Trägermedium an dieser Materialübertragung teil, weshalb ein solches In dem Rohr 10 zugegen ist.

In der ersten Stufe des Verfahrens wird das Plättchen 2, z.B. aus GaAs, in der warmen Zone 16, die beispielsweise auf einer Teoperatur zwischen 800⁰C und 1000⁰C gehalten wird, angeordnet, während man das Plättchen 1, z.B. ebenfalls GaAs, in der auf etwa 700⁰C gehaltenen kühneren Zone H anordnet. Von der Oberfläche des Plättchens 2 wandert Material ab und schlägt sich auf der Oberfläche des Plättchens 1 nieder. Das hat die Bildung einer frischen, neuen Oberfläche auf dem Plättchen 2 durch Abwanderung der ursprünglichen Oberflächenschicht (durch Verlagerung) zur Folge.

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Nach Entstehung der neuen Oberfläche auf dem Plättchen werden die Heizmittel 12 und 13 so eingeregelt, dass die das Plättchen 2 umgebende Zone auf etwa 700⁰C und die das Plättchen 1 umgebende Zone auf einer Temperatur zwischen 800 und 1000⁰C gehalten wird. Geraäss einer anderen Ausführungsform können auch die beiden Plättchen in dem Ofen ausgetauscht werden, wie dies die Zeichnung zeigt. In jedem Falle verlädst nun Material die Oberfläche des Plättchens 1 und schlägt sich in Weiterbildung der einkristallinen Struktur auf der frischen Oberfläche des Plättchens 2 nieder. Obwohl die Theorie dieses Verlagerungsprozesses nicht ganz klar* ist, wurde doch gefunden, dass sich das Material dann am besten epitaxial, d.h. einkristallin mit der gleichen Kristallorientierung wie das Elternmaterial niederschlägt, wenn diese Niederschlagung auf einer frischen, auf die beschriebene Weise erhaltenen neuen Oberfläche erfolgt. Obwohl für das epitaxiale Wachstum nicht unbedingt eine erneuerte Oberfläche erforderlich ist, scheint die Kristallstruktur doch gleichmässiger zu sein und weniger Iehle^aufzuweisen, wenn das Substrat die vorstehend beschriebene frische, erneurte Oberfläche aufweist.

Bei dem beschriebenen Verfahren ist wesentlich, dass das von der wärmeren Zone übertragene und auf das Material in der kühleren Zone niedergeschlagene Material etwa die gleiche Elementarzellengrösse besitzt wie das kristalline Material, auf dem es niedergeschlagen wird.

Tatsächlich hängt der zulässige Unterschied der Zellengrössen zwischen dem Substrat und dem epitaxial niedergeschlagenen Material von der Spannung ab, welche die

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Kristalle des Materials aushalten können. Mit anderen Worten kann jedes Material epitaxial auf einem anderen Material niedergeschlagen werden, solange die Fliessgrenze an der Zwischenfläche der Materialien nicht überschritten wird, so dass Risse in dem Kristallgefüge auftreten.Die meisten der für eine epitaxiale Niederschlagung in Frage kommenden Halbleitermaterialien besitzen solche Zellgrössen, dass die Spannungen im Kristallgefüge nie überschriten werden. So beträgt z.B. die Grosse der Einheitszelle von Galliumarsenid 3,656 und es kann daher epitaxial auf Germanium mit einer £inheitszellgrösse von 5,657 S. niedergeschlagen werden.

AluminiumphcBphid, Galliumphosphid und Silicium besitzen Einheitszellgrössen von etwa 5,42 S. - 5,44 ■&. Die folgende Tabelle erläutert mehrere Kombinationen von zur Durchführung der Erfindung geeigneten Halbleitermaterialien.

Niedergeschlagenes Material * Substrat * (Plättchen 2) (Plättchen 1)

GaAs GaAs

GaAa Ge

AIP Si

GaP Si

* Die verwendeten Materialien können sum n-oder p-Typ dotiert oder auch undotiert sein.

Iq solchen Systemen werden die Materialien in der Regel so gewählt, dass man auf einem Substrat vom p- oder n-Typ eine Niederschlagung von n-bzw. p-Typ erhält, obwohl dies nicht unbedingt erforderlich ist.

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Die Atmosphäre bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann ein inertes Trägergas, z.B.Cl, ein Vakuum, in welchem die in dem epitaxial auf dem Substrat niederzuschlagenden Material enthaltenen, die leitfähigkeit beeinflussenden Verunreinigungen als Träger wirken oder eine die Leitfähigkeit beeinflussende Atmosphäre (kein Träger) plus einem Trägergas sein. Lu Fall von Galliumarsenid sind typische aktive Trägeratmosphären Schwefel, Selen, Tellur, Zink, Cadmium usw.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel I

2 Scheibchen von Galliumarsenid wurden so geschnitten, dass

ρ jedes eine Oberfläche von etwa 1,5 cm aufwies. Sie bestanden beide aus η-Typ Galliumarsenidkristallen und besassen eine

13 Konzentration an überschüssigen Trägern von etwa 2x10

•z 17 3

Atomen pro cnr bzw. 10 Atomen pro cm . Der Kristall mit 2 x 10 Atomen pro cm war während des Wachstums mit Schwefel dotiert worden, während der andere undotiert blieb.Die Scheibchen wurden mit Polierrot (American Optical Co. 309 VT) auf allen Seiten geläppt und dann mit einer verdünnten Mischung von HNO,, HCl und HF in einem Volumenverhältnis von 2:1:1 glattgeätzt. Die Proben wurden dann in einer 6 1/2 Zoll langen evakuierten Quarzampulle eingeschlossen und zwar wurden sie an entgegengesetzten Enden der Ampulle angeordnet. Das eine Kristallscheibchen wurde weniger als eine Minute auf 998°C gehalten, während das andere sich am kühlen Ende des Ofens auf etwa 900⁰C befand.Dann wurde die Ampulle weiter in den Röhrenofen hineingeschoben, so dass das zweite Kristallscheibchen in den wärmeren Teil eintrat, in welchem die Temperatur etwa

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985⁰G betrug und das vorher erhitzte Scheibchen wurde in einen auf etwa 77O⁰C gehaltenen Bereich geschoben.

Diese Bedingungen wurden 112 Stunden aufrechterhalten, worauf man das ganze System innerhalb 2 1/2 Stunden auf 35O⁰C abkühlte, die Ampulle aus den Ofen entnaha und die beiden Scheibchen mit den folgenden Ergebnissen untersuchte.

Ea wurde gefunden, dass sich auf der kühleren Probe eine P-Typ Efnkristallschicht aus GaAs auf Kosten der heissen Probe gebildet hatte. Offensichtlich bildete sich eine p-Typ-Sohicht infolge Verlust an n-Typ-Verunreinigungen während des epitaxialen Wachstums. Die Dicke dieser Schioht betrug etwa 5»3 Mikron, bestimmt durch Läppung unter einem Winkel von 5° und Feststellung der Tiefe bis su der Zwivchenfläche ^wischen der ursprünglichen Kristalloberflöche und der durch Aufdampfen gewachsenen Schicht.Die Zwisohenflache war an einigen Stellen nicht feststellbar, was anzeigt, dass zwischen der aufgedampften Schioht und dee Elternkristall ein guter Kristallkontakt btetehi. ^Λ

Bei dem beschriebeneη Verfahren können die Oberflächen des Halbleiters auch optisch poliert oder anderweitig geglättet und nicht glattgeätet

Beispiel XI

Das vbretehende Verfahreη wurde wiederholt, mit der nähme, dass dte Ampulle 5,f5 Zoll lang war und die zu Beginn erfolgende Hitzebehandlung zur Reinigung der Oberfläche des einen Sqheibchens eine Stunde bei 800⁰C erfolgte, wo*>

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rauf das gereinigte Plättchen 70 Stunden auf 727⁰C und das zweite Plättchen die gleiche Zeit auf 792⁰G gehalten -wurde. V/ieder bildete sich auf der kühleren Probe auf Kosten der anderen Probe eine Einkristallschicht.

Bei einer anderen Ausführung der Erfindung wird in der Ampulle 10 eine inaktive Atmosphäre (inerter Träger) oder eine aktive Atmosphäre (die Leitfähigkeit beeinflussend) plus einem Trägergas vorgesehen, wobei man zusätzliche Ergebnisse erzielen kann, verglichen mit den mit Vakuum arbeitenden Verfahren, bei welchen die Verunreinigungen in dem übergehenden Material als Verlagerungsträger dienen.

Eine Dotierung ist möglich, wenn man eine geeignete Verunreinigung als Träger für die Verlagerung-verwendet. So können z.B. Schwefel, Selen, Tellur,Zink oder Cadmium als Atmosphäre verwendet werden, durch welche ein Verbindungshalbleiter , z.B. Galliumarsenid, von einer heissen Zone weggeführt und auf einer Oberfläche in einer verhältnismässig kühleren Zone niedergeschlagen wird. Unabhängig davon, ob man auf diese Weise, d.h. mit einem geeigneten Träger oder einer Verlagerungsatmosphäre oder in einer inerten Atmosphäre arbeitet, ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren eine Steuerung der Konzentration der Verunreinigungen durch Änderung oder Variierung der umgebenden Atmosphäre.

So ermöglicht die Erfindung die Herstellung eines Transistors aus Germanium für die Basis- und Kollektorzone und einem Material mit höherer Energielücke (Galliumarsenid) als Emitterzone, die auf der Basiszone durch

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Aufdampfen aufwachst, Man erhält auf diese Weise eine Anordnung mit besserer Emitterwirkung, als wenn alle Zonen aus Germanium bestünden.

Es ist ferner bekannt, dass Galliumarsenid eine sehr kurze Lebensdauer der Minoritätsträger besitzt, weshalb Transistoren aus diesem Material extrem enge Basisbreiten haben müssen.Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Herstellung extrem enger Basisbreiten mit gana geringfügigen Abweichungen durch geeignete Regelung der Verfahrenstemperaturen und-zeiten. Zur weiteren .Erläuterung der Erfindung dient die kürzlich erfolgte Herstellung einer mehrschichtigen Sonnenzelle.Diese Anordnung erfordert, dass die einzelnen Schichten aus Materialien mit unterschiedlichen äaergielücken bestehen und in Reihenfolge der Energielite ken angeordnet sind. Wie ohnt weiter*· trtiöhtiieh» kann dies erfindungsgemäss erfolg·η und dlt »ineinander verbundenen Materialien behalten ihr Siftavtr&tittn btit to kann g,B. a&ka auf Otrstai*· Ytritftrt *trdta«

Wit lion tat dtr vorttthtndtn Bttonrtibang ergibt, werden W-tfttrfiBft Itdiflioh durch fttignttt Wahl dtt Hat«rial· dtr iltttohtn odtr duroh tint Rtftlane dtr bti dtr Ytr-Itftrunf htrrtohtndtn frifft*t%«otpairt gtbildtt. Wenn t,fi, dt· PlÄttohtn 1 to· p-typ and dtt Plittohea & vot n-T/p itt» trhÄit itn tin·η Qbtr^&g· Aaoh ktnn tint Ytrunrtinifunf το« 9-fyp tlt Trigtvttaotphirt bti dtr ▼trltftrunf §t>iilhlt «trdta, «tna dit Ytrltftranf auf •in Pltttohtn to· n^Typ trfolft und attgtkthrt»ttrntr ktna dit Konitntrttion dtr 'ttbtrttautaifta frttgtr in dt·

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auf dem Plättchen 2 niedergeschlagenen Material nach jedem gewünschten Programm gesteuert und/oder variiert werden, indem man lediglich die Menge der Träger in dem Rohr 10 und die Zeit, während welcher sie vorhanden sind, regelt oder variiert. Natürlich kann der Träger auch ausgetauscht werden.

Die Erfindung kann weitgehende Abänderungen erfahren, ohne dass dadurch ihr Rahmen verlassen wird.

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Claims

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Patentansprüche

• ·

1. Verfahren zum Aufbau eines kristallinen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man einen ersten und einen zweiten Halbleiterkörper in einen umschlossenen Raum bringt, den ersten und den zweiten Körper auf solche Temperaturen erhitzt, dass der Temperaturunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Körper zur Ingangsetzung einer Materialverlagerung ausreicht, und dass man diese Temperaturdifferenz aufrechterhält, bis Material von dem heisseren Körper sich unter Kristallbildung damit auf dem kühleren Körper niedergeschlagen hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdifferenz eine Zeitlang aufrechterhalten und dann umgekehrt wird.

3. Verfahren zum Aufbau eines kristallinen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man einen ersten und einen zweiten einkristallinen Halbleiterkörper in einen umschlossenen Raum bringt, den ersten und den zweiten Körper auf solche Temperaturen erhitzt, dass der Temperaturunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Körper zur Ingangsetzung einer Materialverlagerung ausreicht, und dass man diese Temperaturdifferenz aufrechterhält, bis Material von dem heisseren Körper sich unter Kristallbildung damit auf dem kühleren Körper niedergeschlagen hat.

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!

4· Verfahren zum Aufbau eines kristallinen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man einen ersten und einen zweiten Halbleiterkörper in einen umschlossenen Raum bringt, diesen evakuiert, den ersten und den zweiten

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Körper in dem umschlossenen Raum unter Ausbildung einer Temperature!ifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Körper auf eine zur Ingangsetzung einer Materialverlagerung ausreichende erhöhte Temperatur erhitzt, und die Temperaturdifferenz solange aufrechterhält, bis Material von dem heisseren Körper unter Bildung eines Kristalls mit dem kühleren Körper auf diesen übergegangen ist.

5.Verfahren zum Aufbau eines kristallinen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man einen ersten und einen zweiten Halbleiterkörper in einen umschlossenen Raum einbringt, eine inaktive Trägeratmosphäre einbringt und den Raum dicht abschliesst, den ersten und den zweiten Körper auf eine zur Ingangsetzung eines Verlagerungsprozesses ausreichende Temperatur unter Einstellung einer Temperaturdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Körper erhitzt, und diese Temperaturdifferenz aufrechterhält, bis Material von dem heisseren Körper auf den kühleren Körper unter Bildung eines Einkristalls damit übergegangen ist.

>, Verfahren zum Aufbau eines kristallinen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man einen ersten und einen zweiten Halbleiterkörper in einen umschlossenen Raum einbringt, eine aktive, die Leitfähigkeit beeinflussende Trägeratmosphäre einleitet und diese aktive, die Leitfähigkeit beeinflussende Trägeratmosphäre in •dem umschlossenen Raum aufrechterhält, dann den ersten und den zweiten Körper unter Ausbildung einer Temperaturdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Körper auf eine zur Ingangsetzung eines Verlagerungsprozesses

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ausreichende erhöhte Temperatur erhitzt und diese Temperatur darin solange aufrechterhält, bis Material von dem heisseren Körper auf den kühleren Körper unter Bildung eines Einkristalls damit übergeht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägeratmosphäre geregelt wird.

8. Verfahren zum Aufbau eines kristallinen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil eines

ersten Halbleiterkörpers unter Erzeugung einer frischen ' Oberfläche darauf verflüchtigt, mindestens einen Teil eines zweiten Halbleiterkörpers verflüchtigt und die Beatandteile des sich verflüchtigenden zweiten Körpers als einen Teil des ersten Körpers unter Bildung eines Kristalls damit sich niederschlagen lässt.

9. Vorfahren zum Aufbau eines kristallinen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem Reaktionsrauo einen ersten Halbleiterkörper auf eine erste erhöhte Temperatur und einen zweiten Halbleiterkörper auf eine niedrigere Temperatur als die erste erhitzt« wobei die erste und die aweite Temperatur zur Ingangsetzung λ einer Materialverlagerung ausreichen, und dass man den ersten und den. aweiten Körper solange auf ihrer jeweiligen erhöhten T-operatür hält, bis ein Teil des Materials von des heisseren Körper sich unter Sildung lines Kristalls daait auf den kühleren Körper niedergeschlagen

10« Kach dem Verfahren von Anspruch 9 erhaltener einkristalliner Halbleiterkörper.

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11« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Körper eine Leitfähigkeit vom n-Typ und der zweite eine Leitfähigkeit vom p-Typ aufweist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermaterials, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Halbleiterpaar in einem Abstand voneinander in einen umschlossenen Raum einbringt und die einzelnen Körper des Paares solange auf Temperaturen erhitzt, die zu einer Verlagerung unter der Einwirkung der iemperaturdifferenz ausreichen, bis Halbleitermaterial von dem heisseren Körper auf den kühleren Körper übergegangen ist.

13.Mnkristalliner Halbleiterkörper, bestehend aus einem bestimmten ersten Material der aus Silicium und Germanium bestehenden Gruppe und einem bestimmten zweiten Material der aus Verbindungshalbleitern von Elementen der Gruppe III und V des Periodischen Systems bestehenden Gruppe.

14.Einkristalliner Halbleiterkörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daaa der Kristall einen PS-Übergang enthält.

15.Einkristalliner Halbleiterkörper, bestehend aus zwei bestimmten Verbindungshalbleiterα der aus Verbindungshalbleitern von Elementen der Gruppe III UQd 7 des Periodischen Systems bestehenden

Gruppe„ *

16.Einkristalliner Halbleiterkörper, gekennzeichnet durch eine erste Zone aus Germanium und eine zweite Zone aus Galliumarsenid.

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17. ISinkristalliner Halbleiterkörper, gekennzeichnet durch eine erste* Zone aus Silicium und eine zweite Zone aus Alüoiniumphosphid.

18. Einkristalliner Halbleiterkörper, gekennzeichnet durch eine Siliciuozone und eine Galliumphosphidzone.

19. Einkristalliner Halbleiterkörper, gekennzeichnet durch eine Galliumphosphidzone und eine Aluminiuophoephidzone.

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