DE2039514A1

DE2039514A1 - Method for the deposition of gallium phosphide resistive layers by cathodic sputtering

Info

Publication number: DE2039514A1
Application number: DE19702039514
Authority: DE
Inventors: Jacob Sosniak
Original assignee: Renault SAS; Western Electric Co Inc
Current assignee: Renault SAS; AT&T Corp
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1970-08-08
Publication date: 1971-02-18
Also published as: SE351789B; NL7011436A; BE754400A; GB1253779A; FR2056548A5; US3607699A; JPS50513B1

Description

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Sosniak 1Sosniak 1

Western Electric Company Incorporated 195 Broadway, New York, N.Y. 10007 /USAWestern Electric Company Incorporated 195 Broadway, New York, N.Y. 10007 / USA

Methode für den Niederschlag von Galliumphosphid-Widerstandsschichten durch kathodische ZerstäubungMethod for the deposition of gallium phosphide resistive layers by cathodic sputtering

Die Erfindung betrifft eine Methode zum Niederschlagen von Dünnschichten aus Galliumphosphid. Im besonderen ist die Erfindung auf eine Methode zum Niederschlagen von Galliumphosphidschichten durch Kathodenzerstäubung gerichtet·The invention relates to a method of depositing thin layers of gallium phosphide. In particular The invention relates to a method of depositing gallium phosphide layers by sputtering directed

Obwohl das Zerstäubungsphänomen seit mehr als 100 Jahren bekannt ist, hat die Popularität von Vakuum-Aufdampf verfahren ihr Interesse bis vor kurzem in erster Linie auf Untersuchungen beschränkt, welche auf die Wechselwirkung zwischen dem Auftreffgebiet und dem dieses bombadierenden Jonen sowie auf das verwandte allgemeine Phänomen der Gasentladung gerichtet.Although the phenomenon of atomization has been around for more than 100 years As is known, the popularity of vacuum evaporation has grown Until recently her interest was limited primarily to studies dealing with interaction between the impact area and the bombing area Jonen and the related general phenomenon of gas discharge.

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In der vergangenen Dekade fand jedoch eine Wiedergeburt des Interesses an der Anwendung der Aufstäubung als Verfahren zum Niederschlagen von Dünnschichten von geregelten Eigenschaften statt. Der durch dieses Interesse erzeugte Impuls hat seinerseits zu ausgedehnten Untersuchungen von Stoffen geführt, welche zur Behandlung in dieser Weise geeignet sind. Zu den Stoffen, die vom Gesichtspunkt einer Vorrichtung aus am meisten versprechen, gehört Galliumphosphid, eine Verbindung, welche Eigenschaften im massiven Körper zeigt, welche seine Verwendung in Widerstands- und elektroluminestierenden Bauelementen empfiehlt. Leider wurde die kathodisch· Zerstäubung von Verbindungen von den Fachleuten niemals ernsthaft betrieben, was durch die Schwierigkeiten bedingt ist, die beim Erzielen stöchiometrischer Schichten auftreten, welch« Schwierigkeiten der Notwendigkeit zuzuschreiben sind, verschiedene Auftreffgeschwindigkeiten auf der Unterlage der Elemente der aufgestäubten Verbindung sicherzustellen.However, in the past decade there has been a rebirth of interest in the use of dusting as a technique to deposit thin layers of regulated properties instead. The one generated by this interest Impulse, for its part, has led to extensive investigations into substances which are to be treated in this Way are suitable. One of the most promising substances from a device point of view is Gallium phosphide, a compound which shows properties in the massive body, which its use in Recommends resistive and electroluminescent components. Unfortunately, the cathodic sputtering of Connections never seriously operated by professionals, which is due to the difficulties that occur when achieving stoichiometric layers, what «difficulties are to be ascribed to the need to have different impact velocities on the Ensure the support of the elements of the sputtered connection.

Erfindungsgemäß konnten die bisherigen Schwierigkeiten durch kathodische Zerstäubung von Galliumphosphid mit geregelten Niederschlagsgeschwindigkeiten und Unterlagentemperaturen vermieden werden. Bei der erfindungsgemä&en Methode wird eine polykristalline Galliumphosphidprobe durch kathodische Zerβtäubungsverfahren auf eine erhitzte Unterlage mit einer Niederschlagsgeschwindigkeit innerhalb eines bestimmten Bereiches aufgestäubt, worauf die niedergeschlagene stöchiometrische Schicht geglüht wird. Untersuchungen der niedergeschlagenen Schichten haben ergeben, daÄ sie spezifische Widerstände innerhalb des Bereiches von 10 - 10 Ohmzentiaeter haben, was durch Glühen auf etwa 10 Ohazentiaenter erhöht werden kann, so dal ihre Verwendung für verschiedene Widerstände-Bauelemente empfiehlt. Die beschrieben«According to the previous difficulties can be avoided by cathodic atomization of gallium phosphide with controlled precipitation rates and substrate temperatures. In the case of the invention Method is a polycrystalline gallium phosphide sample by cathodic atomization process on a heated base is dusted with a precipitation rate within a certain range, whereupon the deposited stoichiometric layer is annealed. Investigations of the deposited layers have shown that they have specific resistances within the range of 10-10 ohm centimeters have what can be increased to about 10 Ohazentiaenter by annealing, so dal their use for various Resistors components are recommended. The described «

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Methode wird ferner als geeignet zum Aufstäuben von stark dotiertem Galliumphosphid für die Herstellung von Widerstandsmaterial betrachtet, das einen spezifischen Widerstand von etwa 10 000 Mikroohmzentimeter hat, wie es für eine Dünnschichtschaltung erforderlich ist.Method is also found to be suitable for sputtering heavily doped gallium phosphide for the production of Consider resistive material that has a resistivity of about 10,000 microohm centimeters, such as it is necessary for a thin film circuit.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen gekennzeichnet und in der Zeichnung beschrieben; es zeigenThe invention is characterized in the claims and described in the drawing; show it

Fig. 1 eine Vorderansicht im Aufriß, teilweise im Schnitt, eines Gerätes, das zur erfindungsgemäßen Herstellung einer Galliumphosphidschicht geeignet ist;Fig. 1 is a front elevational view, partly in section, of an apparatus used for manufacture in accordance with the invention a gallium phosphide layer is suitable;

Fig. 2 ein Balkendiagramm, dessen Koordinaten die Unterlage-Temperatur in °C gegenüber der Schichtniederschlagsgeschwindigkeit in Angström je Minute zeigen und aus welchen die Beziehung zwischen diesem Parametern und der Art der hergestellten Schicht ersichtlich ist; und2 shows a bar diagram, the coordinates of which are the substrate temperature in ° C versus the rate of layer precipitation in Angstroms per minute show and from what the relationship between these parameters and the type of layer produced can be seen; and

Fig. 3 eine graphische Darstellung, dessen Koordinaten die Unterlage-Temperatur in ⁰C gegenüber der Schichtniederschlagsgeschwindigkeit in Angstrom je Minute zeigt, aus welcher die Bedingungen ereichtlieh sind, die zum Erzielen von polykristallinen Galliumphosphid gemäß der Erfindung erforderlich sind.3 is a graph showing the coordinates of the substrate temperature in ⁰ C versus the layer precipitation rate in angstroms per minute, from which the conditions are achieved which are necessary to obtain polycrystalline gallium phosphide according to the invention.

In Fig. 1 ist beispielsweise ein Gerät dargestellt, das zum Niederschlagen einer Galliumphosphidschicht durch kathodische Zerstäubung geeignet ist. Dieses Gerät besitzt eine Vakuumkammer 11 in welcher eine Kathode 12 und eine Anode 13 angeordnet sind. Die Kathode 12 wird durch eine polykristalline Galliumphosphidprobe gebildet. An die Kathode 12 und die Anode 13 ist eine Spannungsquelle 14 angeschlossen. Eine Plattform 15 dient als In Fig. 1, for example, a device is shown that for the deposition of a gallium phosphide layer by cathodic sputtering is suitable. This device has a vacuum chamber 11 in which a cathode 12 and an anode 13 are arranged. The cathode 12 is formed by a polycrystalline gallium phosphide sample. A voltage source 14 is connected to the cathode 12 and the anode 13. A platform 15 serves as

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Träger für eine Unterlage 16, auf welche die zerstäubte Schicht niedergeschlagen werden soll.Carrier for a base 16 on which the atomized Layer should be knocked down.

Die Erfindung kann zweckmäßig mit mehreren Einzelheiten in Verbindung mit einem Beispiel beschrieben werden, bei welchem Galliumphosphid für die Kathode zur Verwendung in einem Gerät gewählt ist, das dem in Fig. 1 dargestellten ähnlich ist.The invention can conveniently be described in more detail in connection with an example, which gallium phosphide is selected for the cathode for use in a device similar to that shown in FIG shown is similar.

Unterlagematerialien, die zur Verwendung für die Durchführung der Erfindung geeignet sind, müssen sich den Beschränkungen anpassen, welche durch die verschiedenen Verfahrenestufen auferlegt werden. Es ist vorzuziehen, daß das Unterlagematerial eine glatte Oberfläche besitzt, die völlig frei von scharfen Konturveränderungen ist und den Temperaturen standhalten kann, denen sie im Verlauf des Verfahrens ausgesetzt wird. Alle Arten von hitzebeständigen Materialien, wie Glas, keramische Stoffe und hochschmelzende Metalle werden dieser Forderung gerecht.Backing materials suitable for use in practicing the invention must have the Adapt the restrictions imposed by the various stages of the procedure. It is preferable that the base material has a smooth surface that is completely free of sharp contour changes and can withstand the temperatures to which it will be exposed during the course of the procedure. All kinds of refractory materials such as glass, ceramics and refractory metals are used meet this requirement.

Das zur Verwendung als Ausgangsstoff oder Kathode im Zerstäubungeprozess gewählte Galliumphosphid kann ein polykristallines gezogenes Material sein, welches eine Reinheit von 99,99 % hat und gewöhnlich im Handel erhältlich ist. Hierbei ist zu erwähnen, daß die Gegenwart bestimmter Dotierungemittel, wie Zinks, vom Gesichtspunkt der Vorrichtung aus wünschenswert sein kann und, wenn dies gewünscht wird, in einer Menge im Be-The gallium phosphide chosen for use as a feedstock or cathode in the sputtering process can be a polycrystalline drawn material which is 99.99% pure and commonly available commercially is. It should be noted here that the presence of certain dopants such as zinc, from the point of view of of the device may be desirable and, if so desired, in an amount in the range

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reich von 2 χ 10 Atome je cm vorhanden sein kann.rich of 2 χ 10 atoms per cm can be present.

Die Unterlage wird zuerst sorgfältig gereinigt. Für diesen Zweck sind herkömmliche Reinigungsmittel geeignet, wobei die Wahl eines besonderen Mittels von der Zusammensetzung der Unterlage abhängt. Wenn die zur Verwendung für die Durchführung der Erfindung gewählte UnterlageThe base is first carefully cleaned. Conventional cleaning agents are suitable for this purpose, the choice of a particular agent depends on the composition of the substrate. When the to use Base chosen for carrying out the invention

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Glas ist, ist das Sieden in organischen Lösungsmitteln ein zweckmäßiges Verfahren zum Reinigen der Oberfläche.If glass is, boiling in organic solvents is a convenient way to clean the surface.

Die gereinigte Unterlage wird sodann in ein Kathodenzerstäubungsgerät von der in Fig. 1 dargestellten Art gebracht, das eine Galliumphosphidkathode in einer Vakuumkammer enthält, die auf einen Druck von 10 Torr abgesaugt ist. Nach dem Erreichen des gewünschten Hintergrunddruckes erhält ein geeignetes inertes Zerstäubungsgas Zutritt zur Kammer mit einer Menge, die ausreicht, daß ein Druck im Bereich bis zu 30 Mikron Hg erhalten wird, ä Der Betrag des Vakuums hängt von der Berücksichtigung mehrerer Faktoren, wie folgt, ab·The cleaned substrate is then placed in a sputtering apparatus of the type shown in Fig. 1 which contains a gallium phosphide cathode in a vacuum chamber which is evacuated to a pressure of 10 torr. After reaching the desired background pressure receives a suitable inert sputtering gas access to the chamber with a sufficient amount that a pressure in the range is up to 30 microns obtained Hg, etc. The amount of vacuum will depend on the consideration of several factors, such as follows from ·

Wenn der Druck des inerten Gases erhöht und dadurch das Vakuum innerhalb der Kammer verringert wird, nimmt die Geschwindigkeit zu, mit welcher das Galliumphosphid von der Kathode zerstäubt wird, und dem entsprechend nimmt die Niederahlagsgeschwindigkeit zu. Der maximale Druck wird gewöhnlich durch die Stromversorgungsbeschränkungen bestimmt, daiüurch eine Erhöhung des Druckes auch der Stromfluß zwischen der Kathode 13 und der Anode 12 des in Fig. 1 dargestellte· Gerätes erhöht wird. Eine praktische obere Grenze in dieser Beziehung ist 30 Mikron Hg ™ für eine Zerstäubungsspannung von 3000 Volt, obgleich sie je nach der Größe der Kathode, der Zerstäubungsgeschwindigkeit usw. verändert werden kann. Der maximale Enddruck ist derjenige, bei welchem die Zerstäubung angemessen innerhalb der vorgeschriebenen Toleranzen geregelt werden kann. Aus der vorstehenden Erläuterung ergibt sich, daß der Mindestdruck durch die geringste Niederec hlagsgetchwindigkeit bestimmt wird, die vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus toleriert werden kann.When the pressure of the inert gas increases, thereby reducing the vacuum within the chamber, the The speed at which the gallium phosphide is atomized from the cathode increases and decreases accordingly the fall speed increases. The maximum pressure is usually affected by power supply restrictions determined that by increasing the pressure also the Current flow between the cathode 13 and the anode 12 of the device shown in FIG. 1 is increased. A practical one upper limit in this regard is 30 microns Hg ™ for a sputtering voltage of 3000 volts, although it is depending on the size of the cathode, the sputtering speed etc. can be changed. The maximum final pressure is that at which the atomization is adequate can be regulated within the prescribed tolerances. From the above explanation it follows that that the minimum pressure by the lowest Niederec hlagsgetch Speed which can be tolerated from an economic point of view.

After the required pressure has been reached,

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wird die Unterlage auf eine Temperatur innerhalb des Bereiches von 25 bis 650 ⁰C durch eine herkömmliche Heizeinrichtung erwärmt. Eine ausgedehnte Untersuchung hinsichtlich der verschiedenen Faktoren, die beim Zerstauben von Galliumphosphid gemäß der Erfindung eine Rolle spielen, hat ergeben, daß eine direkte Wechselbeziehung zwischen der Unterlage-Temperatur, der Niederschlagsgeschwindigkeit und der Art der niedergeschlagenen Schichten,d.h. amorphe oder polykristallin Schichten, besteht. So wurde, wie nachfolgend näher beschrieben wird, festgestellt, daß zum Zielen von polykristallinen Galliumphosphid bei Temperaturen von der Größenordnung von 650 ⁰C die Zerstäubungsgeschwindigkeit mindestens 80 Angstrom je Hinute betragen muß, während die Zerstäubung bei einem System, bei welchem die Unterlage auf einer Temperatur von der Größenordnung von 25°C gehalten wird, eine Zerstäubung·- geschwindigkeit von mindestens 380 Angström je Minute notwendig ist, um polykristalline Galliumphosphidschichten zu erhalten.the base is heated to a temperature within the range from 25 to 650 ⁰ C by a conventional heating device. An extensive investigation into the various factors which play a role in the pulverization of gallium phosphide according to the invention has shown that there is a direct correlation between the substrate temperature, the rate of deposition and the type of layers deposited, ie amorphous or polycrystalline layers. So, was as described in more detail below, it was found that the sputtering rate must be at least 80 angstroms per Hinute for targeting polycrystalline gallium phosphide at temperatures of the order of 650 ⁰ C, while the atomization in a system in which the base at a temperature of the order of 25 ° C, a sputtering speed of at least 380 Angstroms per minute is necessary to obtain polycrystalline gallium phosphide layers.

Im folgenden wird die Kathode mit Bezug auf die Anode elektrisch negativ gemacht. Die Mindestspannung, die notwendig ist, um eine Zerstäubung zu erhalten, beträgt etwa 1000 Volt. Eine Erhöhung des Spannungsunterschiedes zwischen der Kathode nnd der Anode hat die gleiche Wirkung wie eine Druckerhöhung, d.h. die Erhöhung sowohl der Niederschlagegeschwindigkeit als auch des Stromflusses. Die maximale Spannung, 5000 Volt, wird daher durch die Berücksichtigung der Faktoren bestimmt, welche den maximalen Druck regeln. In the following, the cathode is made electrically negative with respect to the anode. The minimum voltage that is necessary to obtain atomization is about 1000 volts. An increase in the voltage difference between the cathode and the anode has the same effect as an increase in pressure, i.e. an increase in both the Precipitation speed as well as the current flow. The maximum voltage, 5000 volts, is therefore determined by taking into account the factors that regulate the maximum pressure.

Der Ausgleich der verschiedenen Faktoren von Spannung, Druck und die relativen Stellungen der Kathode, der Anode und der Unterlage zum Erzielen eines Niederschlagt von hoher Qualität sind in der Aufstäubungstechnik bekannt. Im vorliegenden Falle werden jedoch die Aufβtäubungsgeschwindigkeit und die Temperatur, auf welche die Unter-109808/1528 The balancing of the various factors of voltage, pressure and the relative positions of the cathode and the anode and the pad for obtaining a high quality precipitate are known in the art of atomization. In the present case, however, the stunning speed will be and the temperature to which the sub-109808/1528

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lage während der Behandlung erhitzt wird, als kritisch betrachtet. Der Ausgleich dieser Faktoren muß derart sein, eine Aufstäubungsgeschwindigkeit im Bereich von etwa 80 Angstrum je Minute bis 380 Angstrom je Minute über den erwähnten Temperaturbereich von 2S bis 650 ⁰C erhalten wird, wobei die geringeren Geschwindigkeiten der höheren Temperatur¹ entsprechen und umgekehrt.position is heated during the treatment is considered to be critical. The balance of these factors must be such as to obtain a Aufstäubungsgeschwindigkeit in the range of about 80 Angstrum per minute to 380 angstroms per minute on the mentioned temperature range of 2S to 650 ⁰ C, which correspond to the lower speeds the higher temperature ¹ and vice versa.

In Fig. 2 ist ein Balkendiagramm gegeben, dessen Koordinaten die Unterlage-Temperatur in ⁰C gegenüber der Niederschlagsgeschwindigkeit in Angström je Minute zeigen, ä In Fig. 2 a bar diagram is given, the coordinates of which show the surface temperature in ⁰ C versus the rate of precipitation in angstroms per minute, Ä

aus welchen sich die Beziehung zwischen diesen Parametern und der Art der erzeugten Galliumphosphidschicht ergibt. Aus Fig. 2 ergibt sich, daß bei einer Temperatur von 2S⁰C amophe Schichten von Galliumphosphid mit Zerstäubungsgeschwindigkeiten erzeugt werden, die bis etwa 260 Angström je Minute tragen. Um die gewünschten polykristallinen Schichten bei dieser Temperatur zu erzielen, ist, wie ersichtlich, eine AufstäubungsgeschWindigkeit von der Größenordnung von 380 Angström je Minute erforderlich. In ähnlicher Weise ergibt sich, daß bei Unterlage-Temperaturen bis 29O°C eine AufstäubungsgeschWindigkeit von etwa 365 Angström je Minute immer noch erforderlich ist, um eine polykristalline Schicht zu erhalten. Bei Unterlage- % from which the relationship between these parameters and the type of gallium phosphide layer produced emerges. From Fig. 2 it appears that are generated at a temperature of ⁰ C 2S amophe layers of gallium with sputtering rates, the wear to about 260 angstroms per minute. In order to achieve the desired polycrystalline layers at this temperature, it can be seen that a sputtering rate of the order of 380 angstroms per minute is required. In a similar manner, it is found that at substrate temperatures of up to 290 ° C., a sputtering rate of about 365 angstroms per minute is still required in order to obtain a polycrystalline layer. For underlay- %

Temperaturen von H20⁰C ändert sich jedoch dieses Erfordernis und es läßt sich feststellen, daß eine AufstäubungsgeschWindigkeit von nur 200 Angström je Minute die polykristalline Galliumphosphidschicht vergibt. Wenn zu früheren Temperaturen fortgeschritten wird, läßt sich feststellen, daß die Aufetäubungsgeschwindigkeit, die erforderlich ist, um eine Galliumphosphidschicht zu erhalten, sogar noch weiter abnimmt, so daß bei Temperaturen im Bereich von 600 bis 650 ⁰C die erforderliche AufstäubungsgeschWindigkeit unter 100 Angstrum je Minute abfällt.Temperatures of H20 ⁰ C changes this requirement and it can be seen that a sputtering speed of only 200 Angstroms per minute gives the polycrystalline gallium phosphide layer. When proceeding to the previous temperatures, it can be established that the Aufetäubungsgeschwindigkeit, which is required to obtain a gallium phosphide, even further decreases so that at temperatures ranging from 600 to 650 ⁰ C, the required AufstäubungsgeschWindigkeit below 100 Angstrum per minute falls off.

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Zur Bestimmung der spezifischen erforderlichen Aufstäubungsgeschwindigkeit bei jeder Unterlage-Temperatur innerhalb des angegebenen Bereiches kann eine einfache graphische Darstellung ausgetragen werden, die auf dem in Fig. 2 angegebenen Wert beruht. Die erhaltene Kurve ist in Fig. 3 gezeigt.To determine the specific sputtering speed required at any surface temperature within the specified range, a simple graph based on the value given in FIG. 2. The curve obtained is shown in FIG.

Es kann daher bei der Anwendung einer Spannung, eines Druckes, eines Abstandee zwischen den Elementen, einer Unterlage-Temperatur und einer Niederschlagsgeschwindigkeit von der richtigen Höhe eine polkristalline Schicht aus Galliumphosphid auf der Unterlage niedergeschlagen werden. Das Aufstäuben wird während eines Zeitraums durchgeführt, der so berechnet ist, daß die gewünschte Dicke erhalten wird. Die besondere Aufstäubungsmethode, die zur Verwendung für die Durchführung der Erfindung gewählt wird, kann aus dem herkömmlichen Gleichstromzerstäuben, Hochfrequenzzerstäuben oder kombinierte Hochfrequenz- und Gleihstromzerstäuben ausgewählt werden.Therefore, when applying tension, pressure, spacing between the elements, a Base temperature and a precipitation rate of the correct height a polar crystalline layer from gallium phosphide are deposited on the substrate. The sputtering is done for a period of time calculated to obtain the desired thickness. The special atomization method, which is chosen for use in practicing the invention can be selected from conventional co-current sputtering, High frequency sputtering or combined high frequency and sliding current sputtering can be selected.

Für die Zwecke der Erfindung beträgt die Mindestdicke der auf der Unterlage niedergeschlagenen Schicht etwa 500 Angström. Es besteht keine Höchstbegrenzung für diese Dicke, obgleich wenig Vorteil darauf gezogen werden kann, wenn sie über 80 000 Angström erhöht wird. Anschließend an dem NiederechlagungsVorgang wird die Galliumphosphidschicht bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 600 bis 700 C während eines Zeitraums zwischen zwei und fünfzig Stunden geglüht, um Fehler in der niedergeschlagenen Schicht zu entfernen. Die Dauer der Erhitzung wird durch die Berücksichtigung der Schichtdicke bestimmt, wobei kürzere Zeiträume einer geringeren Dicke entsprechen und umgekehrt.For the purposes of the invention, the minimum thickness of the layer deposited on the substrate is about 500 Angstrom. There is no maximum limit to this thickness, although little benefit can be drawn if it is increased above 80,000 angstroms. Afterward the gallium phosphide layer is involved in the precipitation process at a temperature within the range of 600 to 700 C for a period between two and Annealed for fifty hours to remove flaws in the deposited layer. The duration of the heating will be determined by taking the layer thickness into account, with shorter periods of time corresponding to a smaller thickness and vice versa.

Nachstehend wird ein Beispiel der Erfindung näher beschrieben. Dieses Beispiel und die vorstehende ErläuterungAn example of the present invention will now be described in detail. This example and the explanation above

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sollen lediglich dem Verständnis der Erfindung dienen, und können innerhalb des Rahmens der Erfindung vom Fachmann Änderungen vorgenommen werden,are intended only for the understanding of the invention, and may be within the scope of the invention for those skilled in the art Changes are made

example

Ein Zerstäubungsgerät, welches dem in Fig. 1 gezeigten ähnlich ist, wurde zur Herstellung der Galliumphosphidschicht verwendet. Die Kathode bestand aus einem Plättchen aus Galliumphosphid von 99,99 %iger Reinheit, das abgespaltet und zur Verwendung in dem Gerät flachgeschliffen war. Das Galliumphosphidplättchen wurde mit Hilfe eines leitenden Epoxyharz-Klebstoffes auf einem Kühlblock angeordnet, der einen Teil des Kathodenelements bildet. Bei dem verwendeten Gerät war die Anode geerdet, wobei der Spannungsunterschied dadurch herbeigeführt wurde, daß die Kathode mit Bezug auf die Erde negativ gemacht wurde. Als Unterlage wurde ein Mikroskop-Objektträger aus Glas mit einer Größe von etwa 38 mm χ 76 mm gewählt. Der Objektträger wurde zuerst in einem Reinigungsmittel. "Alconox", gewaschen, um große Schmuta- und Fetteilchen zu entfernen* Hierauf sollte ein Spühlen mit Leitungswasser, ein zehnminutiges Sieden in einer 10 %igen Wasserstoffperoxydlösung, ein Spühlen mit destilliertem Wasser und ein zehnminutiges Sieden in destilliertem Wasser. Der gereinigte Objektträger wurde sodann in das Gerät eingesetzt und die Vakuumkammer mit Hilfe einer geeigneten Pumpe auf einen Druck von etwa 10~ Torr nach einem Zeitraum innerhalb des Bereiche» von 30 bis 45 Minuten abgesaugt. Sodann wurde die Unterlage-Heizeinrichtung betätigt und die Unterlage auf eine Temperatur von H20 ⁰C aufgeheizt. Nach dem Erreichen dieser Temperatur wurde Argon in die Kammer mit einer Menge eingeleitet, die gleich etwa 30 Mikron Hg ist.A sputtering device similar to that shown in Figure 1 was used to form the gallium phosphide layer. The cathode consisted of a sheet of 99.99% pure gallium phosphide that had been cleaved and ground flat for use in the device. The gallium phosphide sheet was placed on a cooling block, which forms part of the cathode element, with the aid of a conductive epoxy resin adhesive. In the device used, the anode was grounded, the voltage difference being brought about by making the cathode negative with respect to ground. A microscope slide made of glass with a size of about 38 mm × 76 mm was chosen as the base. The slide was first placed in a detergent. "Alconox", washed to remove large dirt and grease particles * This should be followed by rinsing with tap water, boiling for ten minutes in a 10% hydrogen peroxide solution, rinsing with distilled water and boiling for ten minutes in distilled water. The cleaned slide was then inserted into the device and the vacuum chamber was evacuated with the aid of a suitable pump to a pressure of about 10-Torr after a period of time within the range of 30 to 45 minutes. Then, the substrate heater is operated and heated the substrate to a temperature of ⁰ C H20. Upon reaching this temperature, argon was introduced into the chamber in an amount equal to about 30 microns Hg.

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Hierauf wurde eine Gleichspannung von 3 000 Volt zwischen der Kathode und der Anode angelegt und die Zerstäubung mit einer Geschwindigkeit von 260 Angstrom je Minute eingeleitet. Die Zerstäubung wurde während eines Zeitraums von etwa 10 Minuten fortgesetzt» wodurch eine Schicht mit einer Dicke von 2 600 Angström erhalten wurde. Nach dem Aufstäuben wurde der spezifische Widerstand in Ohmzentimeter gemessen und mit etwa 100 ermittelt.Sodann wurde die aufgestäubte Schicht während 3 Stunden bei einer Temperatur von etwa 600 ⁰C geglUht und wiederum der spezifische Widerstand gemessen.Nach dem Glühen wurde der spezifische Widerstand des Materials gemessenA DC voltage of 3,000 volts was then applied between the cathode and the anode and sputtering was initiated at a rate of 260 angstroms per minute. The sputtering was continued for a period of about 10 minutes resulting in a layer 2,600 angstroms thick. After sputtering, the resistivity in ohm-centimeters was measured and the sputtered layer during 3 hours at a temperature of about 600 ⁰ C was ermittelt.Sodann with about 100 ignited and in turn the resistivity gemessen.Nach annealing was measured, the resistivity of the material

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und mit etwa 10 - 10 Ohmzentimeter ermittelt.6 8
and determined with about 10 - 10 ohm centimeters.

Patent claims:

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Claims

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Claims

1 / Method for depositing stoichiometric gallium phosphide layers on a substrate, characterized in that the layers are deposited on a substrate by spraying at a rate within the range of 80,380 angstroms per minute, which is at a temperature within the range of 25 - 650 ⁰ C is heated, the lower speeds correspond to higher temperatures and vice versa, and the deposited layer obtained at a temperature within the range 600-700 ⁰ C to be annealed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the layer with a thickness in the range of 2,500-80 000 angstroms is knocked down.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the gallium phosphide layer with an impurity doped is knocked down.

4. Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the gallium phosphide is deposited at a rate of 260 angstroms per minute will.

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BATH

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^{5. Method according to claim 1, 2,} 3 or f, characterized in that the deposited layer is annealed at a temperature of 600.degree.

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