DE1496588A1 - Traeger fuer Halbleiterschichten - Google Patents

Traeger fuer Halbleiterschichten

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DE1496588A1
DE1496588A1 DE19641496588 DE1496588A DE1496588A1 DE 1496588 A1 DE1496588 A1 DE 1496588A1 DE 19641496588 DE19641496588 DE 19641496588 DE 1496588 A DE1496588 A DE 1496588A DE 1496588 A1 DE1496588 A1 DE 1496588A1
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Germany
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carrier
semiconductor
temperature
metals
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DE19641496588
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Inventor
Gerard Lapluye
Henri Provisor
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors

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Description

DipJ.-ing. ERICH E. WALTHER
Pcfeni\,nvvaff
Annic-fJor: Η.V.Philips'Gloeilampenfafrrieken I A 96 5
538 _
PH.18538
Ata:
Anmeldung vorat 4. Mal 1964
3l.
dJo/VD
Träger for Halbleiterschichten.
Sie Erfindung betrifft einen Träger für Schichten aus halbleitenden Sulfiden, Seleniden und Telluriden. Soiohe auf einem Träger angebrachte Halbleitersohiohten werden z.B. in Photosellen mit zwei Elektroden und anderen Halbleitervorrichtungen wie Unipolartransistoren, u.a. durch Strahlung steuerbaren Unipolartransistoren, mit drei Elektroden verwendet·
Bei Halbleitervorrichtungen ist es wichtig, dass das Halbleitermaterial in Prinzip einen hohen Beinheitsgrad besitzt, wobei das Material nach Wunsch mit bestimmten Verunreinigungen in bestimmten Konzentrationen dotiert sein kann, um die für die betreffende Halbleitervorrichtung gewünschten JSigeneohaften zu erzielen* Sei photoleitenden Zellen wird z.B. für eine hohe Lichtempfindlichkeit verlangt, dass der Dunkelwiderstand zwischen den Elektroden sehr hoch ist. Biese Anforderungen bringen mit sich, dass das Trägermaterial das angebrachte ^Halbleitermaterial nic&t ungünstig Beeinflussen seil, z.B. durch Jäiinfünrung unerwünschter Verunreinigungen aus dem Trägermaterial in die Schicht» Bs wird oft nach dem Anbringen der Sohioht eine Wärmebehandlung durchgeführt, um die elektrischen jüigenschaften der Sohioht und die Haftung an der Unterlage weiter zu verbessern; es sind dabei Temperaturen von sogar mehl als 500° C üblich. Diese Wärmebehandlung erhöht jedoch die Möglichkeit dass die Unterlage verunreinigend wirkt·
Bisher ist versucht worden, diesen Einfluss der Unterlage zu verringern, indem ein Trüger aus sehr reinen Materialien benutzt wird, die in diesem reines Zustand gegenüber dem Halbleitermaterial unwirksam sind. Solohe bekannte TrÄgermaterialien für Photozellen sind z.B. Quarz, Aluminiumoxyd, einige Arten von UorsililcatglÄaern, z.B. das unter dem Handelsnamen "Pyrex" bekannte Glas. Solche Materialien
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H96588
PH.1Ö538
-2- ■
,<sind a.B. vorgeschlagen worden ία der französischen Patentschrift ν I.139.935 und in der deutschen Patentschrift 1.093.924. Me vorerwähnten - Trlgermaterialien sind jedooh verhlltnismlssig kostspielig» so dass bei der Herstellung -von Halbleitervorrichtungen mit auf einem Träger angebrachten Halbleiterschichten der Freie des TrSger» einen wesentlichen Teil des Gestehungspreises bildet.
Bs gibt bei den billigen Materialien Glaseorten in dünnen • Platten, die ohne zu grosee Verformung einer Erhitzung auf etwa 600° C Widerstand leisten können· Im allgemeinen handelt es sioh dabei um Glassorten wie .Borsilikat, Alkali-Zink z.B. das unter dem Handelsnamen "Corning 0211" bekannte Glas.
Ss können billige TrÄgerpiatten die bei dieser Temperatur gute mechanische eigenschaften aufweisen, auch dadurch erhalten werden, dass bestimmte Arten granulierten Glases, insbesondere üorsiliJcatglas des "Pyrex" Typs gesintert (durch. Agglomeration) und gegossen werden·
Biese Materialien reagieren jedoch mit der photoleitenden Schicht wBhrend der Wlrmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 5OO0 C. Diese Reaktivität Kussert sich in sehr hohen Dunkelströmen, wodurch imi allgemeinen die Zellen unbrauchbar werden.
Der Erfindung unterliegt der Gedanke, die Trttgeroberriäche derart zu behandeln, dass sogar bei Erhitzung auf hohe Temperatur der Träger gegenüber der photoleitenden Schicht effektiv unwirksam gemacht passiviert wird, auch wenn der Trlger aus einem der vorerwähnten, billigen Materialien hergestellt ist, die normalerweise den Dunkeistrom erhöhen wurden.
Qemttss der Erfindung wird vor dem Anbringen des Halbleiters auf dem Träger mindestens eine Verbindung der Metalle JBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Al,
9 0 9 8 2 5 / 06 33 ] : ■ BAC OOT
H96588
PH.1Ö538 -3-
Zn, CA «ader· al· Halbleitermaterial angebracht, worauf der Träger ,auf ein· Temperatur -fön minderten· 400° C erhitzt wird. Wird da· .naohträglieh angebrachte Halbleitermaterial auf den Träger •rhitst , se wird vorsugsweiee die Temperatur sub Unwirksam machen de· Trlger« etwa gleich der Irhitsungstemperatür des Halbleiter· oder eine höhere oenutstv
Ein besonders einfaches Verfahren sum Anbringen der betreffenden Metallverbindungen besteht in dem Tauchen des Materialträgere in eine Lösung, s.u. eine wässerige Lösung von mindestens einer löslichen Verbindung i.B. Salzen vie Chloriden, nitraten, Sulfaten und/oder anderen Salsen und einem oder mehreren der erwaanten Metalle· Sie Konsentration in der L8sung fur mindestens eines dieser Saise eines der Metalle entsprechend einer Gesamtheit reraohiedener derselben in Grammatomen pro Mol des Lösungsmittels liegt τοrsugeweise »wischen 1 und O1OQl1Jb. Im nachfolgenden Beispiel wird eine Ausfttarungsform des Verfahrene nach der Srfindung beschrieben.
Sie Trägerplatten aus einem der einrannten Materialien werden auf bekannte Weise entfettet. Sie werden in Luft waarend 15 Minuten auf etwa bOü° C ernitst und dann innerhalb 3υ Minuten abgeku&it. Sann werden sie wahrend swei Minuten in eine siedende, wässerige Losung τοπ CdCIg, a.i&..p Ton 2 Gewiohtsprosent getauoht. Sie Platten werden getrocknet und darauf in Luft auf etwa bOu° C erhitstj sie werden während 5 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und dann innerhalb 30 Minuten abgekünlt. Sie werden darauf in siedendem Wasser gewaschen, bis das Waschwasser, beim Zusetzen τοη Silbernitrat, keine Trübung mehr aufweist» Nach Trocknen sind die l'rägerplatten passiTiert, worauf sie sum Anbringen
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BAD CM
H96588
4er photoeapfindliehen Sohioht fertig sind·
Sie Toretehend geschilderte Behandlung liefert eine durchficht ige, gleiohnftssige Schicht auf der Oherfliohe der Flatten· Xn Bezug auf da· Passivieren verden auch gute Sesultate ersielt, wenn der erste Brhitsung weggelassen wird, wihrend bei ZiBmerteaperatur der Material träger in eine Cadmiumohlorid-LSeung getaucht wird, wobei das laschen nach der Wärmebehandlung auf 600° C weggelassen wird, Bei diesem Verfahren wird die Beprodusierbarkeit der photoleitenden Zellen Terbessert«
Sas ersielte Passivieren ergibt sich aus den SunkelstrSmen die bei Zellen gesessen wurden, die unter gleichen Bedingungen berarbeitet werden, aber bei denen einige Materialtrlger dieser Behandlang unterworfen werden sind, wihrend einige andere vor de» Aufbringen der photoleitenden Schicht nur entfettet und auf 600° C erhitzt waren. Bs handelte sioh hier um eine
Cadeiumsulfidsohioht· Der Trlger besteht hier aus Glas des Typs HCorning 0211". Versuohe I. 54 Lux I*
10 V - 1 15 eeo 100 T-20 see
Bi /UA
Trägermaterial ι 3,90 950
"Corning 021111 4,60 500
nioht passiviert 3,50 200
5,40 875
Photoeapfindliohe Schicht aus CdS
Trigermaterial "Corning 0211« Passiviert
CdS Schiebt* .
3,90
9,0
450 1000
4,50 1,9 BAD ORiCa'MÄL
6,8 2,8
6,3 3,5
7,0 4,1
4,2 1,7
7,6 3,4
909825/0 63 3
U96588
£Η·18538 -5-Id· Messungen wurden unter den nachstehenden Yerhlltniasen durchgeführt*
1. Photostroa I1
Beliohtungsstärke 54 Lux
Spannung 10 7
gesessen nach, 15 seo·
2. Dunkeletroa I.
Belichtungsstärke 0
Spannung 100 7
gesessen nach 20 aeo.
Aehnliehe Besultate ergeben sich, wenn beim Passivieren statt einer Cadmiumohlorid-LSsung eine Cadaiumnitrat-L3eung gleioher molarer konzentration benutst wird·
Sie Anwendung Ton Chloriden von Ca, Ba, Hg erbrachte auch bemerkenswerte Passivierung, obgleich in geringerem Ausmass ale die Behandlung mit Cadmiumohlorid.
Sie vorerwähnte Unwirksamkeit durfte den nachfolgenden hypothetischen Erscheinungen ausschreiben sein« Billige Trlgeraaterialien wie billige Glasarten enthalten Alkalimetalle und/oder Bor in Form von Ionen, die bei der Behandlungetemperatur der photoempfindlichen Schicht an der Oberfläche des Trägers ausgelöst werden und in das Halbleitermaterial übergehen, das infolgedessen vergiftet wird oder auf andere Weise mit dem anliegenden Material reagiert, derart dass an der Trägergrenze dieses Material derart leitend wird, dass örtlich Leokströme auftreten. Sie beschriebene Behandlung könnte einen Austausch von verhäitnismlssig beweglichen Ionen wie Alkaliionen gegen fester gebundene Ionen hervorrufen und/oder etwaige freie 7ftlenzen an der TxlgeroberflXohe sittigen· Sie Erfindung ist jedoch nioht von diesen hypothetisohen Srsoheinungen abhängig.
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Claims (1)

PH.18538 "6" U96588 Patentanspruch ei-
1. Verfahren sum Unwirksanmaohen eines Trägers von halbleitenden Sulfiden, Seleniden oder Telluriden, daduroh gekennzeichnet, dass Tor dem Anbringen des Halbleiters auf dem Träger mindestens eine Verbindung der Metalle Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Zn und Cd anders als das Halbleitermaterial angebracht wird, worauf der Träger auf eine Temperatur τοη mindestens 400° C erhitst wird.
2* Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach dem Unwirksammacnen der Halbleiter angebracht und erhitst wird, daduroh gekennzeichnet, dass die Temperatur beim Unwirksammachen des Trägers annähernd gleich der Temperatur beim Srhitsen des Halbleiters oder höher als diese ist. 3· Verfahren nach einem der Torhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, dass mindestens ein« iösliohe Verbindung Ten mindestens einem der Metalle auf dem Träger angebracht ν wird, indem der Träger mit einer Lösung dieser Metalle Behandelt wird.
4· Verfahren nach Anepruoü 3, dadurch gekennaeiehnet, dass naca dem Irhitsen der angeeraohten Metaiirerbindung^enj die atÄgeroberfläcne gespult wird·
5, TragerkSrper für üalGleitende Sulfide, Selenide oder Telluride, der ein Verfahren naejo. einem der Torhergeaenäen Ansprüche passivieri ist»
BAD ORiGiNAL
909825/063 3
DE19641496588 1963-05-06 1964-05-05 Traeger fuer Halbleiterschichten Pending DE1496588A1 (de)

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