"Verfahren zum Einbauen von Fremdstoffen in einen Halbleiter oder
Isolator" Bekanntlich können durch den Einbau von Fremdatomen in Halbleiter oder
Isolatoren die-elektrischen Eigenschaften dieser Stoffe in weiten Grenzen geändert
werden. Der Einbau der Fremdatome geschieht bei Halbleitern zum Beispiel dadurch,
daß die Fremdatome in der Schmelze des Halbleiters gelöst werden."Method of incorporating foreign matter into a semiconductor or
Insulator "As is well known, can be caused by the incorporation of foreign atoms in semiconductors or
Insulators changed the electrical properties of these substances within wide limits
will. The incorporation of foreign atoms occurs in semiconductors, for example, by
that the foreign atoms are dissolved in the melt of the semiconductor.
Eine weitere Möglichkeit zum Einbau von Fremdatomen in einen Halbleiter
besteht darin, daß der Halbleiter in dem Fremdstoff bei höheren Temperatur-en gelöst
wird, aua dem er sich dann beim Erkälten dotiert ausscheidet. Dieses Verfahren wird
bekanntlich Legieren genannt.Another way to incorporate foreign atoms into a semiconductor
is that the semiconductor is dissolved in the foreign matter at higher temperatures
is, from which it then excretes doped when taking a cold. This procedure will
known as alloying.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zum Einbringen von Fremdatomen in
einen Halbleiter besteht darin, daß die Fremdatome durch Diffusion in den Halbleiter
gebracht werden Diasex bei höheren Temperaturen stattfindende Diftusionsproze8:
füt im Halbleiter oder Isolator zu einex Konzentrationegradienten.
Die bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß die
durch den Einbau im Halbleiter odet- Isolator erziel-
baren Konzentrationen für manche Anwendungszwecke nicht
groß genug sind. Grißere Konzentrationen lassen sich da-
gegen erzielen, wenn erfindungsgemäß sowohh der Halbleiter
oder Isolator als, auch der einzubauende Fremdstoff in. den
dampfförmigen Zustand überführt, der Dampf des Halbleiters
oder Isolators und der Dampf des einzubauenden Fremdsteffes-
miteinander gemischt und die miteinander gemischten Dämpfe
kondensiert werden. -
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorzugsweise
zum Dotieren von Halbleitern. Der Dampf des Halbleitera
oder Isolators und der Dajopf des einzubauenden Fremd-
stoffes werden zur RRrzielung einer bestimmten Konzenträ@
tion deratt miteinander gemischt, daß die kondensierte
Schicht'dei. lfeemdatoff in der vörgeaehenen_Konzentratian
enthält .oder bestimmte elektrische Eigenschaften erhält.
Die miteinander gemischten Dämpfe werden zum Beispiel _
auf einem Äuffängeede@rgescälagen, der ortend den,
NiederschlaSextsL auf bestimmter Temperatur gehalten:
und/oder in Rotation verisetzt Wird. - '
'Der Einbau der Fremdstoffe erfolgt vorzugsweise im ffochvakuum.
Für die zu verdampfenden Stoffe sind getrennte Verdampfer vorgesehen, die durch
eine oder mehrere Blenden vorzugsweise abgeschirmt sind.Another known method for introducing foreign atoms into a semiconductor is that the foreign atoms are brought into the semiconductor by diffusion. The known methods have the disadvantage that the
achieved by installing it in the semiconductor odet isolator
suitable concentrations for some applications
are big enough. Larger concentrations can be
against achieve if according to the invention as well as the semiconductor
or insulator as, also the foreign matter to be built into. the
transferred to the vapor state, the vapor of the semiconductor
or isolator and the vapor of the external strength to be installed
mixed together and the vapors mixed together
be condensed. -
The method according to the invention is preferably suitable
for doping semiconductors. The vapor of the semiconductor
or isolator and the Dajopf of the foreign-
substances are used to achieve a certain concentration
tion deratt mixed together that the condensed
Shift'dei. lfeemdatoff in the vorgeaehenen_Konzentratian
contains. or has certain electrical properties.
The mixed vapors are, for example, _
on a Äuffängerede @ rgescälagen, which locates the,
PrecipitationSextsL kept at a certain temperature:
and / or is set in rotation. - '
The incorporation of foreign matter is preferably carried out in a vacuum. Separate evaporators are provided for the substances to be evaporated, which are preferably shielded by one or more screens.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich beispielsweise zum
Einbauen von Bor oder Wismut in Germanium oder Silizium. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann natürlich auch bei anderen Halbleitermaterialienwie zum Beispiel bei dän III/V-
oder II/Vi-Verbindungen Anwendung finden, indem beispielsweise Zink oder Cadmium
in III/V-Verbindungen oder Kupfer oder Silber in II/VI-Verbindungen eingebaut werden.
Für den Einbau in Quarz eignen sich beispielsweise Platin oder Indium, während in
Aluminiumoxyd (A1203) zum Beispiel Chrom eingebaut werden kann. Die Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist natürlich nicht auf die o.g. Stoffe beschränkt,
sondern kann ebenso bei anderen Halbleitern oder Isolatoren und Fremdstoffen Anwendung
finden.The method according to the invention is suitable , for example, for incorporating boron or bismuth in germanium or silicon. The method according to the invention can of course also be used with other semiconductor materials such as, for example, Danish III / V or II / Vi compounds, by incorporating, for example, zinc or cadmium in III / V compounds or copper or silver in II / VI compounds. Platinum or indium, for example, are suitable for installation in quartz, while chromium, for example, can be installed in aluminum oxide (A1203). The use of the method according to the invention is of course not restricted to the above-mentioned substances, but can also be used with other semiconductors or insulators and foreign substances.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel in Verbindung mit
der Figur näher erläutert werdet.
Zum Einbau der Fremdstoffe in
einen Grundkörper wird gemäß der Figur beispielsweise ein Rezipient '! verwendet,
in dem vor dem Einbau der Fremdstoffe ein Hochvakuum erzeugt ti.rd.. Das Ausführungsbeispiel
befaßt sich mit dem Einbau von Chrom in Aluminiumoxyd (A1203). Zu diesem Zweck werden
aus den zwei getrennten Verdampfern 2 und 3 Chrom und A1203 gleichzeitig im Hochvakuum
verdampft, und -die Dampfstrahlen so gemisoht, daß sich auf einem Auffänger 4, der
zum Beispiel auf eine bestimmte Temperatur hochgeheizt wird, eine kondensierte Al
203-Schicht 5 niederschlägt, die Chrom in der gewünschten Konzentration enthält.*
Die Mischung der beiden von den Verdampfern ausgehenden Dampfstrahlen kann durch
die Blende 6 gesteuert. werden. Diese Steuerung ist nötig, um eine vorgegebene Konzentration
von Fremdstoffen im Grundkörper 5 zu :yrreichen.The invention is intended to be based on an exemplary embodiment in conjunction with
the figure will be explained in more detail.
To incorporate the foreign matter in
a base body becomes, for example, a recipient according to the figure! used,
in which, before the foreign matter is installed, a high vacuum is generated ti.rd .. The exemplary embodiment
deals with the incorporation of chromium in aluminum oxide (A1203). Be for this purpose
from the two separate evaporators 2 and 3 chromium and A1203 at the same time in a high vacuum
evaporated, and -the steam jets mixed so that on a catcher 4, the
for example, a condensed Al is heated up to a certain temperature
203 layer 5 is deposited, which contains chromium in the desired concentration. *
The mixture of the two steam jets emanating from the evaporators can pass through
the diaphragm 6 controlled. will. This control is necessary to achieve a given concentration
of foreign matter in the base body 5 to: yrrich.