DE1949161A1

DE1949161A1 - Halbleiterlaser sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1949161A1
Application number: DE19691949161
Authority: DE
Inventors: Strack Hans A; Clark George Dee
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1968-12-30
Filing date: 1969-09-29
Publication date: 1970-07-16
Also published as: US3793094A; NL6914720A; US3617929A; GB1282443A; FR2027295A1

Description

DR.-INQ. D.I L.-INO. M. SC. UIPI PHYS. DB. DIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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.29. Sept. 1969

TEXAS INSTRUMENTS INC.

I35OO North Central Expressway

Dallas, Texas U.S.A.

.Halbleiterlaser sowie Verfahren zu sedner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Halbleiterlaser mit mindestens einem lichterzeugenden pn-übergang in einem Halbleiterkristall. Die Erfindung befaßt sich ferner mit einem Verfahren zur Herstellung solcher Laser.

Eine leistungsfähige Lichtemission aus in Leitrichtung vorgespannten pn-übergängen beobachtete man in großer Vielzahl bei Halbleiterkristallen mit direkter Energielücke (direct band gap), insbesondere bei Galliumarsenid-, Galliumantimonid-, Indiumphosphid-, Indiumarsenid- und Indiumantimonid-Kristallen. Anfangs beobachtete man nur die Emission inkohärenten oder spontan emittierten Lichts, die auf Rekombinationen im Bereich der Eigenleitung zurückzuführen ist. Jahre später entdeckte man, daß eine Laseraktion in·denselben pn-übergängen induziert werden kann, indem man einen in Leitrichtung fließenden Strom vorsieht, der einen bestimmten Schwellwert überschreitet, und indem man ferner einen ausreichenden Teil der Rekombinationsstrahlung durch das Gebiet der invertierten Elektronenverteilung, d.h. durch den pn-übergang reflektieren

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Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß jede spontane Strahlung, die sich in der Ebene des pn-übergangs fortpflanzt, selektiv verstärkt wird, da sie im Gebiet des pn-übergangs für eine längere Zeit verweilt als Strahlung, die in andere Richtungen geht. Eine stimulierte Emission kohärenten Lichts beobachtete man bei allen der obengenannten III-V Verbindungen; überdies wurde eine solche bei in Leitrichtung vorgespannten pn-übergängen in Mischkristallen von Ga(AsP), (InGa)As und In(PAs) beobachtet.

pn-übergangslaseranordnungen wurden hergestellt durch Erzeugung einer gewöhnlichen pn-übergangsdiode in Form eines geeigneten optischen Resonators, um ausreichende Reflexion zur Erzeugung stimulierter Emission zu erhalten. Bei Galliumarsenid beispielsweise erhielt man optisch flache parallele Resonanzkammerwände mit ausreichendem Reflexionsvermögen durch Aufspaltung entlang 110-Ebenen. Zusätzliches Reflexionsvermögen wurde durch Versilberung des einen Endes des Laserkristalls erzielt, nachdem man zuvor beispielsweise eine dünne Siliziumdioxydschicht aufbrachte, um einen elektrischen Kurzschluß des pn-übergangs zu vermeiden. Geeignete pn-übergänge wurden allgemein durch Eindiffusion' von .Akzeptoren in n-leitende.s Galliumarsenid erzielt; es ist jedoch auch möglich, einen geeigneten Übergang durch Eindiffusion von Donor-Verunreinigung in ein p-leitendes Galliumarsenid zu erhalten: ebenso sind andere Hl-V Halbleiterverbindungen

denkbar.

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Bei ausreichender Stimulierung kann ein pn-übergang mit Laserwirkung kohärentes Licht in alle Richtungen innerhalb der Ebene des Übergangs emittieren. Bei einigen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, eine Vorrichtung mit Richtcharakteristik anzustreben, um die stimulierte Emission in einer bestimmten Richtung auf Kosten der Emission in anderen Richtungen zu begünstigen. Bis zu einem gewissen Grad erreichte man dies auch, indem man die Reflexion bestimmter Resonanzwände erhöhte und bei anderen erniedrigte.

Aufgabe der Erfindung ist nun, die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden und einen verbesserten Laser zu entwickeln, der eine höhere Lichtausbeute gewährleistet, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Lasers zu ersinnen, das eine wirtschaftliche Fertigung bei guter Ausbeute erlaubt.

Diese Aufgabe wird für den Halbleiterlaser der eingangs erwähnten Art gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß der erste übergang mindestens teilweise eben ausgebildet ist, und daß im Abstand von diesem übergang mindestens ein zweiter pn-übergang so angeordnet ist, daß er einen Teil des vom ersten übergang emittierten Lichts auffängt. Das Verfahren aber zur Herstellung eines Lasers, bei dem zur Erzeugung von pn-übergängen in einem Kristall eines ersten Leitfähigkeitstyps mindestens ein Dotierungsstoff des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps in den Kristall an ausgewählten Stellen unter Verwendung einer Maske eindiffundiert wird, ist ^erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Verwendung einer Maske mit Bereichen unterschiedlicher Durchlässigkeit für den Dotierungsstoff, die durch für den letzteren praktisch undurchlässige Bereiche getrennt sind.

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Die hier vorliegende Erfindung sieht einen verbesserten pnübergangslaser vor, der eine mittig gelegene Zone mit Laser¹ effekt hat, zu der ein oder mehrere p-leitende Zonen parallel angeordnet liegen, welche dem Zweck dienen, in unerwünschte Richtungen gehende Laserstrahlen zu unterdrücken.

Die Erfindung verkörpert sich in einem pn-übergangslaser, der aus einem Halbleiterkristall besteht, welcher eine nleitende Zone und eine erste p-leitende Zone hat; ein dadurch hervorgerufener.-pn-übergang zeigt die gewünschte Lichtemission und ist teilweise im wesentlichen eben ausgebildet. Der Aufbau des Lasers weist zusätzlich wenigstens eine weitere p-leitende Zone innerhalb des Kristalls auf, deren besondere Anordnung dem Zweck dient, einen bestimmten Teil des Lichts abzufangen, der von dem Licht abstrahlenden Laserübergang emittiert wurde. Es ist dies derjenige Teil des emittierten Lichts, der in diejenigen Richtungen geht, die nicht zum Laserausgang oder in dessen entgegengesetzte Richtung weisen. Vorteilhafterweise ist der ebene Teil des pn-übergangs rechteckig. Bei einer solchen Laseranordnung erstrecken sich die Licht absorbierenden oder das Licht abhaltenden Zonen parallel zur Laserausgangsrichtung; diese Zone oder diese Zonen sind angebracht, um alles Licht abzufangen, das vom übergang mit'Lasereffekt in die zur Laserausgangsrichtung etwa senkrechte Richtung geht. Der Lichtabsorptionskoeffizient des p-leitenden Halbleitermaterials ist im allgemeinen wenigstens eine Größenordnung größer als der des η-leitenden Materials; hieraus erklärt sich die Wirkung der erfindungsgemäßen Laseranordnung bei der Unterdrückung unerwünschter Strahlung.

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Zweckmäßigerweise wird in.einem ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ein aus einem η-leitenden Halbleiterkristall geschnittenes Halbleiterplättchen mit einer selektiven Diffusionsmaske versehen, welche einen ersten Bereich gegebener Durchlässigkeit für Akzeptorverunreinigungen aufweist; ein zweiter im Abstand angeordneter Bereich hat gegenüber dem ersten Bereich eine für solche Ver-unreinigungen unterschiedliche Durchlässigkeit ein dritter, zwischen erstem und zweitem liegender Bereich, der insbesondere durch zwei voneinander im Abstand liegende parallel geführte Isolierstreifen dargestellt wird, ist im wesentlichen undurchlässig für die obengenannte Verunreinigung. Der so maskierte Kristall wird nun der besagten Akzeptorverunreinigung im Diffusionsverfahren ausgesetzt, und dies während einer solchen Zeitdauer,daß zwei p-leitende Zonen gebildet werden, von denen die eine tiefer in den η-leitenden Kristall als die andere hinabreicht. Die flachere der zwei so erzielten Zonen erhält für ihren pn-übergang Vorrichtungen zur Erzielung eines ausreichenden Leitstroms, womit der Lasereffekt bewirkt wird; die tiefer reichende Zone dagegen dient zur Unterdrückung bzw. Aufnahme der oben erwähnten unerwünschten Laserstrahlen. Bei einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel ist die Diffusionsmaske so gemustert, daß eine rechteckig verlaufende Zone mit Lasereffekt-Übergang geschaffen wird, der sich zwei zu ihr im Abstand befindliche parallele Unterdrückungszonen zugesellen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Diffusionsmaske mittig eine rechteckige Fläche verminderter Permeabilität für die obige Akzeptorverunreinigung aufweist, während die parallel zur Mittelzone auf deren beiden Seiten verlaufenden Bereiche eine relativ höhere Permeabilität gegenüber der besagten Akzeptorverunreinigung haben,

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wodurch diese zwei, Streustrahlung auffangenden, p-leitenden Zonen tiefer in den Kristall als die mittig gelegene Zone hineinreichen. .

Im einzelnen beginnt das erfindungsgemäße Herstellungsver·'· fahren mit einem ersten Arbeitsgang zur Niederschlagung einer ersten Diffusionsmaskenschicht, welche im wesentlichen undurchdringbar für eine bestimmte Akzeptorverunreinigung ist; die Niederschlagung erfolgt auf die obere Oberfläche eines Bandlücken-n-leitenden Halbleiterkristalls (direct band gap semiconductor). Beispielsweise ist eine phosphordotierte Schicht aus Siliziumdioxyd für Zink im wesentlichen undurchlässig wobei Zink die bestimmte Akzeptorverunreinigung darstelle; vorausgesetzt ist natürlich, daß die Schicht ausreichende Dicke aufweist, vorzugsweise etwa 2000 bis 4000 8. Ein bevorzugter η-leitender Halbleiterkristall ist siliziumdotiertes Galliumarsenid; es sind jedoch alle der oben aufgeführten III-V Halbleiterverbindungen bei der hier vorliegenden Erfindung benutzbar; ebenso kann die η-Dotierung durch Zinn, Tellur, Schwefel, Germanium, oder Silizium erfolgen.

In einem nächsten Arbeitsgang wird die erste Diffusionsschicht bemustert, indem durch selektives Ätzen ein im wesentlichen paralleles Paar rechteckiger Streifen auf dem Halbleiterkristall belassen' wird, welche eine spätere Trennung des mittig gelegenen Abschnitts mit Lasereffekt von den äußeren p-leitenden Regionen ermöglichen, wobei die letzteren dem Zweck dienen werden, quergerichtete Störstrahlungen zu unterdrücken. <

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Eine zweite Diffusionsmaskierungsschicht wird nun auf dem Kristall und den aufgrund des vorhergehenden Arbeitsgangs verblieben-en isolierenden Streifen niedergeschlagen. Die im jetzigen Arbeitsgang erzeugte Schicht ist vorzugsweise undotiertes Siliziumdioxyd mit einer Dicke von etwa 200 bis 5OO 8. Dieses Material wird nun ebenfalls durch selektive Ätzung so bemustert, daß eine zweite Maskenschicht übrigbleibt, welche die oben erzielten rechteckigen Streifen sowie die zwischen diesen befindliche Fläche bedeckt, weichletztere ein Teil der Kristalloberfläche ist.

In einem nächsten Arbeitsgang wird eine dritte Maskierungsschicht so niedergeschlagen, daß diese die ganze Oberfläche, also die noch freigebliebene Oberfläche des Halbleiter kristalle mindestens zum Teil sowie die über der ersten Deckschicht liegende zweite Deckschicht bedeckt. Die Diffusionsmaske ist nun vollständig, da die am tiefsten sich auswirkende Eindiffusion an den Stellen auftreten soll, an denen der Kristall nur durch die dritte Isolierschicht bedeckt wurde, während diejenigen Gebiete der Kristalloberfläche, welche sowohl durch die zweite als auch dritte Abdeckschicht geschützt sind, weniger Akzeptoratome bei entsprechend gleicher Zeitspanne erhalten werden, was eine weniger tiefliegende Übergangszone an diesem Ort erzeugen wird. An derjenigen Stelle jedoch, an der die Trennung zwischen der mittig gelegenen p-leitenden Region und den zwei außermittig und parallel geführten Streustrahldämpfungsregionen erfolgen soll, ist durch die Anbringung der ersten, zweiten und dritten isolierenden Schicht eine solche Maskierung erzielt, daß hier keine Durchlässigkeit für Zink gegeben ist.

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Der nun so maskierte Kristall wird jetzt in einem nächsten Arbeitsgang einer bestimmten Akzeptorverunreinigung, beispielsweise Zink, im Diffusionsverfahren ausgesetzt; hierbei tritt nun eine selektive Diffusion auf, indem die Verunreinigung in den Kristall zwar am Ort der zweiten und dritten isolierenden Schichten eindringt, nicht jedoch an der Stelle, an welcher die erste isolierende Schicht liegt; überdies ist der Grad der Verunreinigung dort kleiner, wo der Kristall durch die zweite und dritte Schicht gemeinsam bedeckt ist, dort jedoch größer, wo lediglich die dritte Schicht als Schutzdecke liegt. Auf diese Weise wird ein relativ dicht unterhalb der Oberfläche gelegener pn-Übergang und werden zwei etwas tiefer unter der Oberfläche liegende, also tiefer reichende pn-übergänge gebildet. Weitere Akzeptorverunreinigungen können Kadmium oder Magnesium sein; ihre- Verwendung bedeutet jedoch nicht notwendigerweise die Erzielung genau gleicher Resultate.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung können den beigefügten Ansprüchen und/oder der folgenden Beschreibung entnommen werden, die der Erläuterung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung dient. Es zeigen: .

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2 u. 3 Querschnitte durch einen Galliumarsenid-Halbleiterkristall, dargestellt nach einzelnen Verfahrensschritten bei einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Erfindung;

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Fig. l\ eine Ansicht eines bevorzugten er fin dungs gemäßen Halbleiterlasers.

Zu Pig. I:

Ein kristalliner Halbleiterträger 11 als Teil eines Gallium-

arsenid-Halbleiterplättchens von etwa 1-2 cm -Fläche und einer Dicke von etwa .0,5 mm ist aus einem geeigneten Kristall herausgeschnitten, der'gleichmäßige η-leitende Eigenschaften hat. Der Kristall wurde nach einer der bekannten Techniken gezogen. Jede beliebige, geeignete Donator-Verunreinigung kann benutzt werden, um die eigenleitende Eigenschaft im Kristall zu verursachen, beispielsweise die Elemente Zinn, Tellur, Schwefel, Germanium, Silizium od.dgl. Der Kristall wurde so gezogen, daß das Plättchen eine Donator-Verunreinigungskonzentration von etwa 10 Donator-Atome pro cm hat; das Halbleiterplättchen ist in einer (lOO)-Kristallorientierung herausgeschnitten. Es können jedoch auch noch andere Donator-Ver-unreinigungskonzentrationen in der Größen-Ordnung von etwa 5 x 10 ' bis 5 x 10 Donator-Atome pro cm Verwendung finden, ebenso andere Kristallorientierungen.

Phosphordotierte Siliziumdioxydstreifen 12 und 13, die zur Maskierung verwendet werden, erzeugte man durch Niederschlag einer Siliziumdioxydschicht aus der Gasphase, die einen ausreichenden Betrag an Phosphor enthält, wodurch sich eine ausreichende Undurchlässigkeit für Zink ergibt; es werden beispielsweise etwa 0,001 bis 5% Phosphor genommen, dabei verwendet man zum Niederschlag des dotierten Oxyds eine der dafür bekannten Techniken. Beispielsweise werden Tetraäthylorthosilicat und Phosphor-OxyChlorid (POCl₅) in oxydie-

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render Atmosphäre zur Reaktion gebracht, wodurch eine phosphordotierte Siliziumdioxydschicht mit einer Dicke von etwa 3OOO S erzielt werden kann. Mit Hilfe der Photoresist- und der selektiven Ätztechnik wird die phosphordotierte Siliziumdioxydschicht so bemustert, daß parallele Streifen von etwa 0,075 mm Breite und 0,38 mm Abstand voneinander erzeugt werden.

Als nächstes schlägt man eine Siliziumdioxydschicht Ϊ4 in gleicher Weise wie zuvor darauf nieder, wobei jedoch keine Phosphordotierung mehr verwendet wird. Durch selektive -Ätzung erzielt man jetzt ein Muster, das zu einer Schicht führt, welche die einander parallel verlaufenden Streifen 12 und 13 und ebenso den Teil der Trägeroberfläche 10 bedeckt, der zwischen den Streifen 12 u. 13 liegt. Die Schicht 14 ist etwa 200 bis 300 S dick.

Zu Fig. 2:

Nun wird eine Oxydschicht 15 vorzugsweise nach demselben Verfahren darauf niedergeschlagen. Die so erzielte Siliziumdioxydschicht von etwa 200 - 300 S Dicke -bedeckt die gesamte Oberfläche des Trägers sowie der darauf befindlichen Schichten 12-14.

Zu Fig. 3:

Das so maskierte Halbleiterplättchen wird nun in eine evakuierte Diffusionskammer verbracht, in welcher ein geeignetes Akzeptor-Dotierungsmittel enthalten ist. Als Diffusionsquelle dient vorzugsweise ZnASp plus GapS_ oder allenfalls auch reines Zink oder eine Zinkverbindung für sich.

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Beispielsweise werden jeweils ein Milligramm ZnAs₀ und
GapS, pro 15 enr Kammervolumen zugrunde gelegt. Durch Hinzugabe einer Donatorvecunreinigung, beispielsweise Schwefel,
wird eine Kompensation in der aktiven Übergangszone erreicht. Ähnliche Effekte können durch Eindiffusion von reinem Zink und Rückverteilung der Zinkatome durch eine Wärmebehandlung nach der Diffusion erzielt werden. Letzteres be- ' deutet jedoch nicht nur einen zusätzlichen Bearbeitungsgang, sondern ist auch sehr schwer zu steuern, da die bereits eingegangenen Parameter (Ausgangsmaterial , exaktes Diffusionsprofil aufgrund des anfänglichen Diffusiohsverfahrens) nur
schwierig genau erfaßbar sind.. Geeignete Diffusionsbedingungen stellen eine Temperatur von etwa 925°C und eine
Zeit von etwa 2 Stunden dar. Andere Kombinationen für Donator- und Akzeptorverunreinigungen können ebenso zur Erzielung des gleichen oder eines ähnlichen Effektes verwendet werden. Natürlich muß die Akzeptorverunreinigung am Ort der ausgewählten Halbleiterkristallbereiche überwiegen, damit die gewünschte p-leitende Eigenschaft erzielt wird. Der tatsäch-

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liehe Akzeptorüberschuß beträgt vorzugsweise 10 Atome pro

cm oder mehr. Bereiche 17 u. 18 (Fig. 3) reichen tiefer in den Kristall hinein als ein Bereich 16, da, wie dies zuvor
ausgeführt worden ist, eine Lichtausbreitung in Querrichtung unterdrückt werden soll; das von einer lichtemittierenden
Übergangsschicht 22 am unteren Teil des p-leitenden Bereichs 16 emittierte Licht soll nur in der gewünschten Laserausgangsrichtung ungehindert austreten können. Die verschiedenen Diffusionstiefen, der Bereiche l6 und 17 _y l8 resultieren
aus der verschiedenen Dicke der Oxydschichten, die über
dem p-Bereich 16 und den Bereichen 17, l8 liegen. Diese,

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transversale Strahlen absorbierenden oder unterdrückenden Bereiche 17, l8 reichen wenigstens 1 -u tiefer im Träger 11 als der mittig gelegene Bereich 16.

Erfindungsgemäß hergestellte Laser wurden bei 100 K geprüft. Die Laserleistung aus dem Ausgang am einen Ende wurde mit 9,6 Watt bei einem Strom von 23 Ampere gemessen. Der Schwellwertstrom betrug 2,8 A bei einer Laserdiodenfläche von 0,38 χ 0,38 mm .

Zu Fig. i|: . -.- " . ■

In Pig. *! wird eine Ansicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels gezeigt, das von seinen Oxydschichten, die als Masken während des Herstellungsprozesses aufgebracht worden waren, wieder befreit wurde, um die räumlichen Verhältnisse der pn-Verbindungen klarer erscheinen zu lassen. Tatsächlich wird auch die Entfernung der maskierenden Oxyde bevorzugt und stattdessen eine neue Oxydschicht aufgebracht, wonach ein geeignetes Fenster am Kristall als Öffnung geschaffen wird, um einen ohmschen Anschluß an den mittleren p-leitenden Bereich l6 zu gewinnen; dies-erfolgt mittels bekannter Techniken. Beispielsweise wird eine Goldantimonlegierung gleichmäßig auf die Oberfläche des mittleren p-leitenden Bereichs 16 aufgedampft; dies geschieht gleichermaßen auf der:Rückseite, um auch dort eine ohmsche Verbindung mit dem n-leitenden Trägerbereich zu haben. Beide Kontakte werden dann nickelplattiert, darauf folgt ein Sinterbearbeitungsgang bei 500 - 700⁰C. Elektroden 19 u. 20 werden als die so hergestellten ohmschen Kontakte in Fig. *J ausgewiesen, wobei zu beachten ist, daß letztere lediglich schematisch und nicht in ihrer genauen geometrischen Ausbildung dargestellt sind.

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Claims

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Patentansprüche

Halbleiterlaser mit mindestens einem lichterzeugenden pn-übergang in einem Halbleiterkristall, dadurch gekennzeichnet, daß dieser erste Übergang (22) mindestens teilweise eben ausgebildet ist, und daß im Abstand von diesem Übergang mindestens ein zweiter pn-übergang (23¹ bzw. 23") so angeordnet ist, daß er einen Teil des vom ersten Übergang emittierten Lichts auffängt.

2. Laser nach Anspruch·1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Übergang zwischen einem ersten p-leitenden Bereich (16) und dem η-leitenden Kristall (11) angeordnet ist, und daß zur Bildung des zweiten Übergangs mindestens ein weiterer p-leitender Bereich (17 bzw. 18) vorgesehen ist.

3. Laser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Übergang so angeordnet ist, daß er vom ebenen Teil des ersten Übergangs emittiertes Licht auffängt .

k. Laser nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste pn-übergang einen geringeren Abstand von der Kristalloberfläche aufweist als der zweite pn-übergang.

5. Laser nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der vom ersten pn-übergang definierte Diffusionszone zwei Diffusionszonen größerer Tiefe angeordnet sind, ν

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6. Laser nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkristall aus Galliumarsenid, Galliumantimonid, Indiumphosphid;¹ Indiumarsenid oder Indiumantimonid oder aus Mischkristallen aus mindestens zwei dieser Verbindungen besteht.

7. Laser nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkristall zu dem ebenen Teil des ersten Übergangs senkrechte und zueinander parallele Stirnflächen aufweist-, deren Reflexionsvermögen für die Erzeugung einer stimulierten Emission ausreicht.

8. Verfahren zur Herstellung eines Lasers nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem zur Erzeugung von pn-übergängen in einem Kristall eines ersten Leitfähigkeitstyps mindestens ein Dotierungsstoff des entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps in den Kristall an ausgewählten Stellen unter Verwendung einer Maske eindiffundiert wird, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Maske mit Bereichen unterschiedlicher Durchlässigkeit für den Dotierungsstoff, die dureh für den letzteren praktisch undurchlässige Bereiche getrennt sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dotierungsstoff Zn oder eine Zn-Verbindung enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf eine Oberfläche des Kristalls eine erste Maskensehieht (12,13) aus einem Material aufgebracht wird, das für die Dotierungsstoffe praktisch undurchlässig ist und die lediglich diejenigen Oberflächenbereiche des Kristalls bedeckt, unter denen keine Diffusionszonen

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erzeugt werden sollen, und daß dann eine zweite Maskenschicht aufgebracht wird, die die erste Maskenschicht und diejenigen Oberflächenbereiche abdeckt, unter denen der erste pn-übergang gebildet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine erste Maskenschicht (12,13) aus einem für die Dotierungsstoffe praktisch undurchlässigen Material aufgebracht und dann teilweise so entfernt wird, daß zwei im wesentlichen parallele Mäskenstreifen (12,13) zurückbleiben, daß ferner auf die letzteren und auf die Kristalloberfläche eine zweite Maskenschicht (I¹I) aufgebracht und dann so teilweise wieder entfernt wird, daß sie mindestens die Maskenstreifen und einen Teil der Kristalloberfläche zwischen den letzteren abdeckt, worauf eine dritte Maskenschicht aufgebracht wird, die die zweite Maskenschicht und mindestens einen Teil der restlichen Kristalloberfläche abdeckt, worauf die Dotierungsstoffe in den Kristall eindiffundiert werden.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß die undurchlässigen Bereiche der Maske bzw. die erste Maskenschicht aus Phosphor-dotierten SiOp hergestellt werden.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß der maskierte Kristall, insbesondere aus einer Ill-V-Verbindung, einer Mischung aus Akzeptor- und Donator-Dotierungsstoffen, insbesondere einer Mischung aus Zn As₂ und Ga₂S, ausgesetzt wird, wobei die Mengenverhältnisse der Dotierungsstoffe so gewählt werden, daß pn-übergänge entstehen.

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Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11-13. dadurch gekennzeichnet, daß die erste Maskenschicht mindestens 2000 S dick ist, und daß die zweite und dritte Maskenschicht jeweils ungefähr 200-500 S dick sind und aus SiOp bestehen.

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