DE1944985B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Züchten einer Schicht aus Quecksilbercadmiumtellurid - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Züchten einer Schicht aus QuecksilbercadmiumtelluridInfo
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Description
3 4
eingezeichneten, die Temperatürverteilung wieder- senen Blasenzählei 42 zum Zwecke der Steuerung
gebenden linien bei einer bestimmten Stellung der kontrolliert.
Heizspulen, In bevorzugter Ausführungsform enthält der Ofen
Fig. 4 den Temperaturverlauf entlang der Mittel- 14 eine zylindrische Quarzkammer43. Diese befindet
linie der Reaktionskammer. 5 sich in ihrer ganzen Länge in einer Heizspule 44, die
Die erfindungsgemäße, in Fig. 1 dargestellte Vor- an eine nicht dargestellte, steuerbare Stromversorrichtung
zum Aufwachsen von Quecksilbercadmium- gung angeschlossen ist. Auf diese Weise kann die
tellurid-EfJuaxieschichten aus der Dampfphase setzt Temperatur in der Mischkammer 43 unabhängig so
sich aus den öfen 10,11 und 12 für die Quelleamate- eingestellt werden, daß eine zweckmäßige Kontrolle
rialien, einem dazu parallel angeschlossenen Vor- io der zugeführten Komponenten sichergestellt ist Wie
ratsbehälter 13 für ein inertes Transportgas und aus insbesondere aus F i g. 2 zu ersehen ist, ist der Eineinem
Ofen 14 für die Mischkammer zusammen, der gang 45 der Mischkammer 43 mit den Ausgängen
seinerseits mit einem Ofen 15 für die Reaktionskam- der Quarzkammern 17, 25 und 32 der Öfen 10, 11
mer verbunden ist Der Ofen 15 steht außerdem mit und 12 verbunden. Um eine gute Vermischung und
einem System 16 in Verbindung, über das das inerte is gleichmäßige Verteilung der Einzelbestandteile im
Transportgas an die Atmosphäre abgeführt wird. Der Wasserstoffstrom zu erzielen, sind in der Mischkam-Ofen
10 besteht aus einer Quarzkammer 17, die von mer 43 eine Reihe von Leitwänden 46 bis 49 angeeiner
Heizspule 18 umgeben ist. Ein Vorrat 19 von bracht, die eine Verwirbelung der Gaskomponenten
elementarem Cadmium, vorzugsweise in einem Quarz- beim Verlassen der Mischkamn.er bewirken,
schiffchen uniergebi achte Cadmium-Kugekheo, be- »° Tm betrachteten Ausführungsbeispiel bestehen die findet sich in der Heizzone. Eine nicht dargestellte, Leitwände aus vier an der Innenwand der Mischkamstouerbare Stromversorgung ist an die Heizspule 18 mer 43 angeordneten Vorsprüngen; selbstverständlich angeschlossen und liefert die Wärme, die zur Ver- sind hinsichtlich der Formgebung und Anzahl der dampfung des Cadmiums in das die Kammer 17 Leitwände verschiedene Variationen möglich. Die durchströmende Transportgas benötigt wird. Die Zu- »5 Herstellung der Leitwände kann dadurch erfolgen, fuhr des als Transportgas verwendeten Wasserstoffs daß die Mischkammer zum Zwecke der Erweichung in die Kammer 17 erfolgt über eine über eine Dich- seiner Wandung erhitzt wird. Anschließend werden tung21 angeschlossene Rohrleitung 20, die über einen keilförmige Werkzeuge von außen in die Wandung Durchfiußmesser 22 und ein Ventil 23 an eine für alle eingedrückt, so daß sich bis zur Mittellinie der Mischdrei Öfen gemeinsame Rohrleitung 24 angeschlossen 3«· kammer erstreckende Ausbuchtungen in der Kammer ist. gebildet werden. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist.
schiffchen uniergebi achte Cadmium-Kugekheo, be- »° Tm betrachteten Ausführungsbeispiel bestehen die findet sich in der Heizzone. Eine nicht dargestellte, Leitwände aus vier an der Innenwand der Mischkamstouerbare Stromversorgung ist an die Heizspule 18 mer 43 angeordneten Vorsprüngen; selbstverständlich angeschlossen und liefert die Wärme, die zur Ver- sind hinsichtlich der Formgebung und Anzahl der dampfung des Cadmiums in das die Kammer 17 Leitwände verschiedene Variationen möglich. Die durchströmende Transportgas benötigt wird. Die Zu- »5 Herstellung der Leitwände kann dadurch erfolgen, fuhr des als Transportgas verwendeten Wasserstoffs daß die Mischkammer zum Zwecke der Erweichung in die Kammer 17 erfolgt über eine über eine Dich- seiner Wandung erhitzt wird. Anschließend werden tung21 angeschlossene Rohrleitung 20, die über einen keilförmige Werkzeuge von außen in die Wandung Durchfiußmesser 22 und ein Ventil 23 an eine für alle eingedrückt, so daß sich bis zur Mittellinie der Mischdrei Öfen gemeinsame Rohrleitung 24 angeschlossen 3«· kammer erstreckende Ausbuchtungen in der Kammer ist. gebildet werden. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist.
Auch Ofen 11 besteht aus einer Quarzkammer 25 stehen sich die Leitwände 46 und 47 in der Längsmit
einer Heizspule 26. Die Heizspule 26 ist in glei- achse der Mischkammer etwas versetzt gegenüber,
eher Weise wie Heizspule 18 des Ofens 10 an eine Die Leitwände 48 und 49 sind entsprechend ausgesteuerbc.re
Stromversorgung angeschlossen. Ein Vor- 35 bildet, nur daß ihre Lage gegenüber den Leitwänden
rat 27 von elementarem Tellur, vorzugsweise in 46 und 47 um 90c gedreht ist. Die Versetzung der
einem Quarzschiffchen angeordnete Tellur-Kügekhen, Leitwände in Längsrichtung ist von der durchströbefindet
sich in der von der Heizspule 26 versorgten menden Gasmenge abhängig, sie ist in jedem Falle
Heizzone, wird verdampft und dem durch die Kam- so zu wählen, daß eine vollkommene Vermischung
mer 25 strömenden Transportgas zugeführt. Die Zu- 40 und damit eine gleichmäßige Verteilung der Einzelfuhr
des Transportgases zum Ofen 11 erfolgt über bestandteile im Transportgas gewährleistet ist.
eine Rohrleitung 28, die über eine Dichtung 29, einen Werden die Leitwände 46 bis 49 in der beschriebenen
Durchflußmesser 30 und ein Ventil 31 mit der ge- Weise hergestellt, so ist darauf zu achten, daß die
meinsamen Rohrleitung 24 verbunden ist Ofen 12 oberen Kanten und ebenso die an der Wandung der
besteht aus einer als T-Stück ausgebildeten Quarz- 45 Mischkammer gelegenen Teile sich diametral gegenkammcr
32. Ein Anschluß dieser Quarzkammer überliegen. Ist dies nicht der Fall, so verläuft ein Teil
steht über eine Dichtung 33, eine Rohrleitung 34, der Strömung unbeeinflußt um die Leitwände herum,
einen Durchflußmesser 35 und ein Ventil 36 mit und die angestrebte Vermischung ist nicht mehr geder
gemeinsamen Rohrleitung 24 in Verbindung. währleistet.
Der andere Anschluß der Quarzkammer 32 ist an 50 Der Ofen 15 besteht aus einer zylindrischen Reden
Quecksilberbehälter 37 angeschlossen. Unter aktionskammer 50 aus Quarz. Die Reaktionskammer
dem Einfluß der Schwerkraft wird dem Quecksilber- ist von einem Paar koaxialer Heizspulen 51 und 52
behälter 37 über eine Rohrleitung 40 von einem Vor- umgeben. Die Reaktionskammer enthält eine in ihrer
ratsbehälter 39 Quecksilber 38 zugeführt. Den Queck- Lage relativ zu den Heizspulen verstellbare Aufnahsilberbehälter
37 und den gesamten Bereich der 55 mevorrichtung für das Substrat 58, auf dem eine
Quarzkammer 32 umgibt eine Heizspule 41, die an epitaktische Schicht aufgewachsen werden soll. Die
eine geeignete, steuerbare Stromversorgung ange- Reaktionskammer 50 ist vorteilhafterweise mit einem
schlossen ist. Das Quecksilber wird bei bestimmtei entfernbaren Abschlußteil 53 versehen, der eine zen-Temperatur
und bestimmtem Druck verdampft und trale öffnung aufweist und mit dem restlichen Teil
dem durch die Quarzkammer 32 strömenden Trans- 60 der Reaktionskammer über eine Dichtung 54 verbunportgas
zugeführt. Das Verbindungsstück der Quarz- den ist. Die Aufnahmevorrichtung für das Substrat
kammer 32 zum Quecksilberbehälter 37 ist relativ enthält eine zylindrische Säule 56. die durch die zenlang,
und die Windungen der Spule 41 sind so ange- trale öffnung im Abschlußteil 53 in die Reaktionsordnet,
daß die Quecksilberdämpfe vor ihrer Zufüh- kammer eingeführt ist. Zum Zweck der Abdichtung
rung zum Transportgas in geeignetem Maße vor- 65 sind zwischen Säule 56 und Abschlußteil 53 Ringe 57
erhitzt werden. Die Strömung des als Transportgas eingelegt. Ein Substrat 58 wird beispielsweise durch
verwendeten Wasserstoffs wird beispielsweise über einen Federbügel 59 auf der Aufnahmevorrichtung
einen an die gemeinsame Rohrleitung 24 angeschlos- festgehalten. Als Kühlvorrichtung ist ein über einer
5 6
Rohrleitung 61 und einen Durchflußmesser 62 an eine Reaktionsofen auf die für den Aufwachsprozeß er-Kühlmittelzufuhr
angeschlossener Kühlzylinder 60 forderliche Betriebstemperatur gebracht. Zu diesem
vorgesehen. In der Wandung der Reaktionskammer Zeitpunkt wird der Wasserstoffstrom mit Cadmium-50
ist im Bereich des Aufwachsortes ein Sichtfenster gas und Quecksilberdampf angereichert. Diese Be-63
angeordnet. Die Abfuhr des Transportgases er- 5 standteile werden im Ofen 14 vermischt und durch
folgt über eine Rohrleitung 64, die über ein Ventil die Reaktionskammer 50 geleitet. Da der Aufwachs-65
mit einer Kühlvorrichtung 66 verbunden ist. Muß prozeß noch nicht einsetzt, schlägt sich Quecksilber
das Transportgas bei der Abfuhr verbrannt werden, und Cadmium im unteren Teil der Reaktionskammer
was bei Verwendung von Wasserstoff zutrifft, so ist nieder und sammelt sich im Abschlußteil 53. Schließeine
Zündvorrichtung, beispielsweise eine Spule 67, io lieh wird Ofen 11 eingeschaltet, so daß Tellur vervoi
zusehen. Die Reaktionskammer steht außerdem dampft und dem durch die Quarzkammer 25 ströüber
die Rohrleitung 64, die Rohrleitung 68 und das menden Wasserstoff beigemengt wird. Gleichzeitig
Ventil 69 mit einer Vakuumpumpe in Verbindung. wird der Kühlvorrichtung 60 Kühlmittel zugeführt, so
Im betrachteten Ausführungsbeispiel sind die Heiz- daß die Temperatur des Substrats 58 auf einen Wert
spulen 51 und 52 an getrennte Stromquellen und 15 gesenkt wird, bei dem der Aufwachsprozeß einsetzt.
Steuermittel angeschlossen. Durch diese Maßnahme Sobald sämtliche Systeme der Einrichtung in dieser
wird die Ausbildung der für den Aufwachsprozeß er- Weise arbeiten, entsteht auf der Oberfläche des Subforderlichen
Temperaturgradienten erleichtert. Außer- strats 58 eine einkristalline, ternäre Epitaxieschicht,
dem ist die Heizspule 52 so angebracht, daß sie in Nach einer bestimmten, von der gewünschten
der Längsrichtung der Reaktionskammer 50 ver- 20 Epitaxieschicht abhängigen Betriebszeit werden die
schiebbar ist. Wird die Spule 52 von der Spule 51 öfen 10 und 11 sowie der Ofen 14 und der Ofen 15
wegbewegt, so entsteht zwischen beiden Spulen ein ausgeschaltet. Ofen 12 bleibt jedoch eingeschaltet, um
Spalt 70. Durch Veränderung dieses Spaltes wird der in der Reaktionskammer 50 den Quecksilberdampf-Verlauf
des Temperaturgradienten beeinflußt, so daß druck aufrechtzuerhalten. Auf diese Weise wird vereine
Steuerung der Zusammensetzung der auf dem 25 hindert, daß nach Sperrung der Kühlmittelzufuhr zum
Substrat 58 gebildeten Epitaxieschicht ermöglicht Kühlzylinder 60 Quecksilber aus der aufgewachsenen
wird. Epitaxieschicht verdampft. Ofen 12 wird so lange in
Vor der Durchführung eines Aufwachsprozesses Betrieb gehalten, bis in der Reaktionskammer 50 eine
mit der Einrichtung gemäß Fig. 1 sind einige zusatz- Temperatur von etwa 100°C herrscht Sobald diese
liehe Verfahrensschritte durchzuführen. Das ent- 30 Temperatur erreicht ist, wird auch Ofen 12 abgesprechend
der gewünschten Kristallstruktur ausge- schaltet und die Einrichtung geöffnet,
wählte Substrat 58 muß poliert und gereinigt werden. Bei Anwendung dieser Verfahrensschritte lassen
wählte Substrat 58 muß poliert und gereinigt werden. Bei Anwendung dieser Verfahrensschritte lassen
Als Substrat eignet sich beispielsweise ein Einkristall sich Epitaxieschichten aus HgCdTe bilden. Beispielsaus CdTe mit einer Dicke von 250 μτη, der von einem weise sind bei Verwendung von Wasserstoff als
Rohblock entlang der [100]-Ebene abgeschnitten ist 35 Transportgas in einer Strömungsmenge von 60 cms
Der gewählte Kristall 58 wird dann mit Hilfe des pro Minute und bei einem Spalt 70 von 1 cm folgende
Federbügels 59 am Kopf der Säule 56 befestigt und Temperaturen einzustellen:
durch die öffnung im Abschlußteil 53 in die Re- ° C
durch die öffnung im Abschlußteil 53 in die Re- ° C
aktionskammer 50 eingeführt In ähnlicher Weise
werden die Ausgangsmaterialien 19 und 27, also Cad- 40 Ofen 10 (Cadmium) 305
mium und Tellur, in die Heizzonen der zugeordneten Ofen 11 (Tellur) 430
öfen 10 und 11 gebracht Der Ofen wird bis zur ge- ofen 12 (Quecksilber) 310
wünschten Höhe mit Quecksilber 38 gefüllt ofen 14 (Mischzone) 850
Nach der Durchführung dieser Verfahrensschritte ie rw ■ cn
und vollkommener Abdichtung sämtlicher Anschlüsse 45 Ofen 15 (Heizspule 51) 800
wird das System über das Ventil 69 bis zu einem be- Ofen 15 (Heizspule 52) 530
stimmten Unterdruck evakuiert, so daß oxydierende Substrat 480
Gase und Verunreinigungen entfernt werden. Vom
Behälter 13 wird Wasserstoff gas zugeführt und über das
Behälter 13 wird Wasserstoff gas zugeführt und über das
System 16 in die Atmosphäre abgeleitet, wobei es 50 Es ist darauf hinzuweisen, daß eine Mindest-Subdurch
die Spule 67 entzündet wird. Zu diesem Zeit- start-Temperatur eingehalten werden muß, um ein
punkt wird Ventil 69 wieder geschlossen. Nunmehr einkristallines Wachstum zu gewährleisten. Sinkt bei
kann eine zusätzliche Ätzung des Substrats 58 durch- den oben angeführten Ofentemperaturen die Substratgeführt
werden, um die Oberfläche zusätzlich zu temperatur wesentlich unter den Wert von 45O0C,
polieren. Dies kann mit der Einrichtung gemäß 55 so kann bereits ein unregelmäßiges Kristallwachstum
Fig. 1 dadurch erfolgen, daß der Ofen 15, der Ofen einsetzen. Die stöchiometrische Zusammensetzung
14 und die Öfen 10 und 12 eingeschaltet werden. der Epitaxieschicht kann dadurch kontrolliert werden,
Ofen 11 wird dabei nicht eingeschaltet Die Spule 52 daß die Temperatur und damit der Überdruck im
wird an die Spule 51 heranbewegt so daß zwischen Cadmium enthaltenden Ofen 10 festgehalten und
beiden kein Spalt 70 vorhanden ist Nunmehr werden 60 dann die Menge des im Gasstrom enthaltenen Tellurs
die öfen auf eine geeignete Temperatur eingestellt variiert wird. Sind die Anteile von Tellur und Cad-
und diese so lange aufrechterhalten, bis das Substrat mium infolge der relativ geringen Substrattempe-58
eine spiegelnde Oberfläche erhält, was durch das ratur gleich groß, so würde CdTe entstehen, und es
Sichtfenster 63 zu beobachten ist wäre nur wenig Tellur für eine Reaktion mit Queck-
Nach diesem Verfahrensschritt wird die Heizspule 65 silber vorhanden. Wird mehr Tellur als vorhandenes
52 entlang der Reaktionskammer von der Heizspule Cadmium zugeführt, so ist einiges Tellur für eine Re-51
wegbewegt, so daß der angestrebte Spalt 70 auf- aktion mit Quecksilber frei, und es wird Quecksilber
tritt Die Heizspulen 51 und 52 werden erregt und der in die wachsende Kristallstruktur eingebaut Ist die
I* J
Substrattemperatur ausreichend niedrig, so reicht die Einzelbestandteile auf, und sie kondensieren auf der
Übersättigung von Tellur und Quecksilber in der Gas- Oberfläche des Substrats, da sie dieser sehr nahe sind,
phase aus, um eine vollkommene Reaktion auf dem Wie sich weiterhin aus Fig. 3 ergibt, verlaufen die
Substrat herbeizuführen. Unter den beschriebenen Linien gleicher Temperatur oberhalb der Oberfläche
Bedingungen beeinflußt ein Anheben der Subtrattem- 5 des Substrats 58 im wesentlichen parallel zur Oberperatur
um 20 bis 50° C zwar nicht die Tellur-Cad- fläche, die bevorzugterweise eben ist und eine gleichmium-Reaktion,
aber es wird die Menge des im förmige Temperatur annimmt- Da das Wachstum eine
wachsenden Kristall chemisch reagierenden, Queck- Funktion der Substrattemperatur ist, sichert eine über
silbers verändert. Die chemische Zusammensetzung die Substratoberfläche gleichförmig verlaufende Teinkann
demnach dadurch gesteuert werden, daß das io peratur die Gleichförmigkeit der Zusammensetzung
Mengenverhältnis der Bestandteile in der Gasphase der gebildeten Oberflächenschicht. Die beschriebenen
eingestellt wird und daß die Substrattemperatur kon- Temperaturprofile sind durch Einstellung des im Betrolliert
wird. reich der Substratoberfläche gelegenen Spaltes 70 zwi-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufwachsen sehen den beiden Heizspulen 51 und 52 erzielbar,
ternärer Epitaxieschichten von Quecksilbercadmium- 15 Wäre die Reaktionskammer lediglich von einer eintellurid
macht es erforderlich, daß so nahe wie mög- zigen Heizspule umgeben, so würde sich ein Tempelich
am Substrat ein außerordentlich steil vertäu- raturprofii mit gekrümmtem Verlauf der Isothermen
fender Temperaturgradient erzeugt wird. Das Substrat ergeben. Damit würde sich quer über die Oberfläche
muß auf eine bestimmte minimale Temperatur abge- des Substrats ein Temperaturgradient einstellen, so
kühlt werden und gleichzeitig so dicht wie möglich an ao daß die Zusammensetzung der Epitaxieschicht unterdie
Mischtemperatur herangebracht werden. Auf diese schiedlich wäre. Aus einer derartigen Epitaxieschicht
Weise wird eine Verarmung an Cadmium und Tellur herausgeschnittene Teile weisen somit unterschieddurch
spontane Kristallisationskernbildung vor dem liehe Halbleitereigenschaften auf, so daß ihrer Ver-Erreichen
des Substrats verhindert. Ein Beispiel eines Wendung wesentliche Probleme entgegenstehen.
Temperaturprofils bei einer Spaltbreite von 1 cm, von as Durch Anwendung eines erfindungsgemäß eingeden
Heizspulen 51 und 52 bewirkten Temperaturen stellten Spaltes zwischen zwei die Reaktionskainmer
von 800 und 530° C, einer Substrattemperatur von umgebenden Heizspulen lassen sich die Linien kon-480°
C und bei einer Durchflußmenge von 30 cm8 stanter Temperatur so verflachen, daß aus einer einpro
Minute ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die zigen Epitaxieschicht eine Vielzahl von Kristallen geKurve
71 zeigt den Temperaturverlauf entlang der 30 schnitten werden kann, die im wesentlichen gleiche
Mittellinie der Reaktionskammer 50 in der Heizzone Halbleitereigenschaften aufweisen,
der Spule 51 bis zur Oberfläche des Substrats 58. Wie Im betrachteten Ausführungsbeispiel wurde CdTe
der Spule 51 bis zur Oberfläche des Substrats 58. Wie Im betrachteten Ausführungsbeispiel wurde CdTe
dargestellt, fällt die Temperatur der Gasmischung in- als Substrat verwendet. In entsprechender Weise
nerhalb einer Strecke von etwa 1 bis etwa 0,5 cm vor lassen sich auch Materialien wie PbTe und SnTe verder
Substratoberfläche von über 600 auf unter 35 wenden. Als Transportgas kann außer Wasserstoff
5000C. Beim Passieren dieses steilen Temperatur- auch Argon oder Mischungen von Argon und Wassergradienten
tritt eine Übersättigung der Dämpfe der stoff verwendet werden.
Claims (5)
1. Verfahren zum Züchten einer Schicht aus gebildeten Epitaxieschichten Anteile des verwendeten
Quecksilbercadmiumtellurid auf einem Substrat, 5 Halogens enthalten, so daß die Kristallstruktur gebei
dem ein Quecksilber, Cadmium und Tellur stört wird.
enthaltender Dampf gebildet und mit dem in Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Methode
einem Temperaturgefälle angeordneten Substrat zum Züchten einer Schicht aus Quecksilbercadmium-
in Berührung gebracht wird, dadurch ge- tellurid anzugeben, die über eine relativ große Fläche
kennzeichnet, daß der Dampf im Gemisch io gleiche Zusammensetzung und Gitterstruktur auf-
mit einem inerten Transportgas angewandt und weist, wobei nur relativ niedrige Drücke und Tempe-
auf eine binäre Verbindungen unterbindende raturen. erforderlich sind und keine disproportionie-
Temperatur erhitzt wird und daß das Temperatur- renden Stoffe verwendet werden müssen,
gefälle bei der Abscheidung so aufrechterhalten Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
wird, daß es In unmittelbarer Nähe der Substrat- 15 gelöst, daß der Dampf im Gemisch mit einem inerten
oberfläche steil verläuft und parallel zu dieser Transportgas angewandt und auf eine binäre Verbin-
verlaufende Linien gleicher Temperatur aufweist. düngen unterbindende Temperatur erhitzt wird und
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- daß das Temperaturgefälle bei der Abscheidung so
kennzeichnet, daß das Dampfgemisch so gebildet aufrechterhalten wird, daß es in unmittelbarer Nahe
wird, daß zunächst die Dämpfe der verschiedenen ao der Substratoberfläche steil verläuft und parallel zu
Elemente einzeln getrennten Transportgasströmen dieser verlaufende Linien gleicher Temperatur aufzugesetzt
werden und diese Ströme in einer Misch- weist.
kammer bis zur gleichmäßigen Verteilung der Vorteilhaft wird das Verfahren dadurch, daß das
Elemente im Transportgas gemischt werden. Dampfgemisch so gebildet wird, daß zunächst die
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, as Dämpfe der verschiedenen Elemente einzeln getrenndadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente in ge- ten Transportgasströmen zugesetzt werden und diese
trennten, von Transportgas durchströmten öfen Ströme in einer Mischkammer bis zur gleichmäßigen
verdampft werden. Verteilung der Elemente im Transportgas gemischt
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, da- werden.
durch gekennzeichnet, daß das Dampfgemisch auf 30 Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Elemente in
die binäre Verbindungen unterbindende Tempe- getrennten, von Transportgas durchströmten öfen
ratur während des Mischens der getrennten Gas- verdampft werden,
ströme erhitzt wird. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfin-
ströme erhitzt wird. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfin-
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- dungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus den Patentrens
nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einem Sub- 35 ansprüchen.
strat, das in einer ein Temperaturgefälle aufwei- Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung
senden Reaktionskammer angeordnet ist, dadurch des Verfahrens besteht darin, daß die Mittel zur Ergekennzeichnet,
daß die Mittel zur Erzeugung des zeugung des Temperaturgefälles aus einer das Sub-Temperaturgefälles
aus einer das Substrat (58) strat unter den Kondensationspunkt der Einzelunter den Kondensationspunkt der Einzelelemente 40 elemente abkühlenden Kühlvorrichtung und aus einer
abkühlenden Kühlvorrichtung (60, 61) und aus Heizvorrichtung mit zwei getrennt regelbaren, die
einer Heizvorrichtung mit zwei getrennt regel- Reaktionskammer umgebenden und in deren Längsbaren,
die Reaktionskammer (50) umgebenden richtung so gegeneinander verschiebbaren Heizspulen
und in deren Längsrichtung so gegeneinander ver- bestehen, daß im Bereich des Substrats zwischen beischiebbaren
Heizspulen (51, 52) bestehen, daß im 45 den Heizspulen ein Spalt auftritt.
Bereich des Substrats (58) zwischen beiden Heiz- Die erfindungsgemäße Methode gestattet ein schneispulen ein Spalt (70) auftritt. les Kristallwachstum bei niedrigen Drücken, die eine
Bereich des Substrats (58) zwischen beiden Heiz- Die erfindungsgemäße Methode gestattet ein schneispulen ein Spalt (70) auftritt. les Kristallwachstum bei niedrigen Drücken, die eine
große Sicherheit gewährleisten. Es lassen sich relativausgedehnte Epitaxieschichten gleichmäßiger Zusam-
50 mensetzung herstellen. Ein zusätzlicher Vorteil der
erfindungsgemäßen Methode erwächst aus der Tatsache, daß elementare Bestandteile verwendet werden,
die während der Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Züchten verdampft werden und wieder kondensieren. Auf
ner Schicht aus Quecksilbercadmiumtellurid auf 55 diese Weise wird gewährleistet, daß Verunreinigungen
nem Substrat, bei dem ein Quecksilber, Cadmium ausgeschlossen werden, wie sie beispielsweise in Form
id Tellur enthaltender Dampf gebildet und mit dem von Kupfer auftreten, das auch bei höchster Reinheit
einem Temperaturgefälle angeordneten Substrat in in den Bestandteilen vorhanden sein kann,
erührung gebracht wird. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
Die bekannten Methoden zur Kristallzüchtung aus 60 ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung be-
2r Gasphase, bei denen die übersättigten heißen vorzugter Ausführungsbeispiele, wie sie in der Zeich-
ase an einem kühleren Substrat kondensieren, haben nung dargestellt sind. Es zeigt
:n Nachteil, daß sich nur kleine Kristalle herstellen F i g. 1 ein Schnittbild einer Vorrichtung zum Auf-
ssen, die über ihre gesamte Ausdehnung gleiche Zu- wachsen aus der Dampfphase gemäß der Erfindung,
immensetzung und einkristalline Struktur zeigen. 65 F i g. 2 eine Teilansicht der in der Vorrichtung ge-
ekannte Methoden verwenden Stoffe, die eine Dis- maß F i g. 1 verwendeten Mischkammer,
roportionierung eingehen, oder andere chemische F i g. 3 eine Teilansicht der in der Vorrichtung ge-
toffe, wie Halogene und ihre Verbindungen. Diese maß F i g. 1 verwendeten Reaktionskammer mit darin
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US76314768A | 1968-09-27 | 1968-09-27 | |
US76314768 | 1968-09-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1944985A1 DE1944985A1 (de) | 1970-05-27 |
DE1944985B2 true DE1944985B2 (de) | 1972-10-26 |
DE1944985C DE1944985C (de) | 1973-05-24 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA918548A (en) | 1973-01-09 |
DE1944985A1 (de) | 1970-05-27 |
JPS4949310B1 (de) | 1974-12-26 |
FR2018988A1 (de) | 1970-06-26 |
US3619282A (en) | 1971-11-09 |
GB1282168A (en) | 1972-07-19 |
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