DE2062041B2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterübergängen durch Flüssigphasenepitaxie von festen Lösungen aus WVl- und IWVI-Halbleiterverbindungen, wobei die Bereichsgrenze für den festen Zustand der Lösung im Schmelzdiagramm die stöchiometrische Zusammensetzung aus den WVl- und WfVl-Verbindungen schneidet, die in Lichtdetektoren und lichtemittierenden Vorrichtungen verwendet \s.;rden können.
Es ist bekannt, daß Systeme, die Verbindungen von Elementen der Gruppe Π und wiche von Elementen der Gruppe VI des Periodische» Systems der Elemente oder Verbindungen von Elementen der Gruppe IV und solche von Elementen der Gruppe VI des Periodischen Systems der Elemente enthalten, halbleitende, fotoelektrische und elektrolumineszierende Eigenschaften aufweisen können.
In festen Lösungen oder Legierungen aus solchen Verbindungen bestimmt die Abweichung von der stöchiometrischen Zusammensetzung ihre Konzentration an Ladungsträgern und somit ihren Widerstand und ihren Leitungstyp; man kann zwei Zonen mit verschiedener Leitfähigkeit in der gleichen festen Phase erzeugen, und die Grenzfläche zwischen diesen Zonen stellt dann einen Halbleiterübet gang dar. Systeme, die II/IV/VI-Mischphasen darstellen, sind aus N. A. Gorgyunova »The Chemistry of Diamond-like Semiconductors« (1965), Seiten 1138,139 und 166, bereits bekannt.
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Halbleiterübergängen, bei denen man von festen Einkristallen mit bestimmten durchschnittlichen chemischen Zusammensetzungen ausgeht, erhält man die Übergänge in der Regel durch Umkehrung des Leitungstyps, durch Glühen oder durch Einbringen von Störstoffen durch Legieren oder durch Diffusion. Mit diesen Verfahren ist es jedoch nicht möglich, modifizierte Zonen herzustellen, die zufriedenstellende und reproduzierbare elektrische Eigenschaften besitzen. Die elektronischen Eigenschaften des Ausgangsmaterials sind nämlich nicht konstant, weil sie von der Zusammensetzung des Materials abhängen, die sich nur schwer genau feststellen läßt. !Zur Verringerung der daraus resultierenden Fehler sind Glühbehandlungen erforderlich. Durch die sich daran anschließenden Wärmebehandlungen ändert sich die Zusammensetzung in ungünstiger Weise, weil dadurch Ladungsträger in höherer Konzentration eingeführt werden, was nicht erwünscht ist. Das gilt auch für das Verfahren zur Herstellung von Halbleiterübergängen durch Füssigphasenepitaxie von festen Lösungen aus WVl- und IV/VI-Halbleiterverbindungen, wobei die Bereichsgrenze für den festen Zustand der Lösung im Schmelzdiagramm die stöchiometrische Zusammensetzung aus den WVl- und IV/VI-Verbindungen schneidet. Mit den bekannten Verfahren ist es somit nicht möglich, gute und reproduzierbare Halbleiter-Übergänge herzustellen.
Aufgabe der Erfindung wir es daher, ein Verfahren
zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, Halbleiterübergänge herzustellen, welche die obengenannten Nachteile nicht besitzen, d. h. gute und reproduzierbare Eigenschaften aufweisen, ohne daß zusätzliche Behandlungen erforderlich sind.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe bei einem Verfahren des eingangs genannten Typs dadurch gelöst werden kann, daß man die Anteile der WVl- und IV/VI-Verbindungen in der Flüssigphase so wählt, daß bei der Gleichgewichtstemperatur von flüssiger und fester Phase die Grenze des Existenzbereiches der festen Phase eine Zusammensetzung aufweist, die gegenüber der stöchiometriscfcen Zusammensetzung abweicht.
Die Abweichung von der stöchiometrischen Zu-
)o sammensetzung bestimmt den Leitungstyp und die Konzentration an Ladungsträgern in dem Halbleiterübergang, wobei bei der Herstellung des Halbleiter-Übergangs die Temperatur des epitaktischen Abscheidungsbades, ausgehend von der Gleichgewichtstem-
)5 peratur, langsam gesenkt wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, auf einem Substrat oder auf aufeinander angeordneten Schichten durch Flüssigphasenepitaxie einen Halbleiterübergang des gewünschten Leitungs-
typs und der gewünschten Konzsntratwc an Ladungsträgern herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist unter den gleichen Bedingungen leicht reproduzierbar und liefert dabei identische Ergebnisse.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Substrat, auf welchem der Halbleiterübergang erzeugt werden soll, ein solches verwendet, dessen Leitungstyp entgegengesetzt zum Leitungstyp des Halbleiterübergangs ist. Gemäß einer weiteren
-,o bevorzugten Ausgesaltung der Erfindung wird das Bad, das für die Flüssigkeitsepitaxie verwendet wird, ausgehend von der Gleichgewichtstemperatur, so längs? m abgekühlt, wie es zur Bildung eines ersten epitaktischen Überzugs mit einem bestimmten Lei-
M tungstyp erforderlich ist, wonach die Zusammensetzung des Bades in der Weise geändert wird, daß bei einer tieferen Temperatur eine zweite epitaktische Abscheidung auf der ersten Abscheidung mit entgegengesetztem Leitungstyp erzeugt wird, ohne daß sich
die Lage des Existenzbereiches der festen Phase ändert.
Es ist aber auch möglich, nach der ersten epitaktischen Abscheidung mit einem bestimmten Leitungstyp die Zusammensetzung des Bades so zu ändern,
b5 daß sich die Lage des Existenzbereiches der festen Phase so ändert, daß man bei der gleichen Gleichgewichtstemperatur eine zweite epitaktische Abscheidung auf der ersten Abscheidung mit entgegengesetz-
tem Leitungstyp erhält.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verwendet man als feste Lösungen bzw. Legierungen (Pb, Sn) Te, (Pb, Sn) Se, (Cd, Hg) Te und Zn (Se, Te). Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung hat das für die Flüssigphasenepitaxie verwendete Bad die Zusammensetzung (Pb0^ Sn0 u)095 Se0J)S oder (Pb070 Sn^o« Tb0^5. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verändert man die Zusammensetzung eines Bades mit der allgemeinen Zusammensetzung (A1 B )■_ C , worin x = (B)/[(A) + (B)] und U = (C)/ [(A) + (B) + (C)], worin die Größen in den runden Klammern die Atomkonzentrationen der durch die Symbole A, B und C bezeichneten Stoffe darstellen, durch Modifizireung von u oder von x.
Die Erfindung wird in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert Es zeigen
Fig. 1, 2, 3 und 4 Phasendiagramme von erfindungsgemäß verwendeten Halbleiterverbindungen und
Fig. 5, 6 und 7 vereinfachte Darstellungen von Lichtdetektoren und lichtemittierenden Vorrichtungen mit erfindungsgemäß erhaltenen Übergängen.
Fig. 1,2,3 und 4 sind Phasendiagramme fester Lösungen oder Legierungen, bestehend aus Te und Pb (Fig. 1) bzw. Te und Sn (Fig. 2), Te, Pb und Sn (Fig. 3 und 4). Diese Diagramme sind in bekannter Weise dargestellt, wobei die Abszissen die Anteile der Gemische und die Ordinaten die Temperaturen ungeben, für weiche jede Mischung eine Phasenänderung aufweist. In diesen Diagrammen liegt der Existenzbereich der festen Phase in Abhängigkeit von der Temperatur T und für verschiedene Gehalte der Komponenten innerhalb der Kurve 2; der Existenzbereich der Phase fest + flüssig liegt zwischen der Kurve 2 und der Kurve 1. Oberhalb der Kurve 1 ist die Mischung immer flüssig. Der Gehalt an 50 Atom-% Te, der durch eine gestrichelte Gerade senkrecht zur Abszisse angezeigt ist, ist die stöchiometrische Zusammensetzung und entspitcht eigenleitenden Stoffen I. Die Materialien besitzen einen Leitungstyp N, wenn der Gehalt an Te der festen Phase geringer ist und einen Leitungstyp P, wenn der Gehalt an Te größer ist.
Der Existenzbereich der festen Phase von Pb Te (Kurve 2 in Fig. 1) zentriert sich um die Zusammensetzung 50/50 Atom-%. Der Existenzocreich der festen Phase von Sn Te erstreckt sich vollständig auf Te-reiche Zusammensetzungen (siehe Fig. 2).
Die festen Lösungen und die Legierungen Pb Te und Sn Te sind in jedem Verhältnis miteinander mischbar und ihre Mischung gibt ein Material mit der allgemeinen Formel:
. SnJ ,_. Te11,
in welcher χ = (Sn)/[(Pb) + (Sn)] und M = (Te)/ [(Pb) + (Sn) + (Te)]; die Größen zwischen den runden Klammern bedeuten die Atomkonzentrationen der durch ihr Symbol bezeichneten Stoffe.
Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß die Mischung (Pb, ^Sn1) ,.„Te, sowie zahlreiche Materialien mit einer analogen Zusammensetzung, feste Lösungen oder Legierungen in einem Bereich ergibt, dessen Stellung nicht nur in Abhängigkeit von dem Parameter u, sondern auch in Abhängigkeit von dem Parameter χ variiert (s'ehe Fig. 3 und 4).
Das Diagramm kann somit zur Herstellung eines Bades mit einer Konzentration u, an Te oder eines anderen gemeinsamen Stoffes verwendet werden, wobei für diese Konzentration die feste Phase im Laufe der Abkühlung des Bades dann erscheint, wenn dieses Bad die Temperatur T1 erreicht.
Häufig, insbesondere für verschiedene Zusammensetzungen (Pb1-1 SnxJ1-11 Te11, besitzt ein solches Bad eine Zusammensetzung, daß bei der Temperatur T1 des thermodynamischen Gleichgewichts eine feste Materialschicht sich durch epitaktisches Wachstum
ίο auf einem in das Bad getauchten Plättchen bilden kann, wobei vorausgesetzt wird, daß das Material des Bades und das Material des Plättchens ein miteinander verträgliches Kristallgitter besitzen. Man erhält dann eine Schicht mit der stöchiometrischen Zusamme η setzung, d. h. eine Schicht aus eigenleitendem Material.
Außerdem hat man festgestellt, daß das epitaktische Wachstum ebenfalls in zufriedenstellender Weise vor sich geht, wenn man die Zusammensetzung des
>u Bades so ändert, daß man Konzentrationen un oder iL wählt, für welche die feste Phase bt, Temperaturen In oder Tp auftritt, die hoher oder üer/r Hegen ais T1; die bei der Temperatur Tn erhaltene epitaktische Schicht ist N-leitend und die bei der Temperatur Tp erhaltene ist P-leitend, denn bei den Sättigungstemperaturen, Tn und Tp tritt die feste Phase für an Te ärmere bzw. reichere Zusammensetzungen auf.
Wie Fig. 4 zeigt, kann man auch nicht-stöchiometrische N-leitende oder P-leitende epitaktische
jo Schichten ohne Änderung des Te-Gehalts und der Temperatur T1 erhalten, indem man den Parameter χ zu dem Zweck ändert, um den Existenzbereich der festen Phase zu verschieben. In Fig. 4 bezeichnen die strichpunktierten Linien X1 und x-, die Grenze der
r> Existenzbereiche der festen Phase, die man mit relativen Konzentrationen Xn und xp an Sn erhalten kann; man sieht, daß die Punkte N und P dieser Bereiche einer gleichen Temperatur T1 entsprechen, sich jedoch auf verschiedenen Seiten der stöchiometrischen Zusammensetzung befinden.
Im nachfolgenden hat man die Legierung (Pb, Sn) Te als Beispiel gewählt, man kann natürlich analoge Feststellungen mit Legierungen (Pb, Sn) Se, Zn (Se-Te), der Legierung (Cd, Hg) Te... und ganz allgemein
4> mit Verbindungen von Stoffen der Gruppen II und VI und mit den Verbindungen von Stoffen der Gruppen IV und VI machen.
Beispiel 1
Man will einen Übergang zwischen einem Substrat aus (Pb, Sn) Se mit P-Leitung und einer epitaktischen Schicht aus dem gleichen, jedoch N-leitenden Material herstellen.
Das Substrat besteht aus einem entlang einer be-
>5 vorzugten Kristallebene in einem Einkristall aus (Pb, Sn) Se geschnittenen Plättchen mit P-Leitung, wobei der Einkristall nach dem üblichen Verfahren des Kristallziehens erhalten wurde.
Man bringt das Substrat und ein Bad mit der Zu-
bo sammensetzung (Pb0^9 Snon)O9. Se003 in einen Ofen mit Argonatmosphäre und erhitzt auf etwa 800° C, Dann läßt man das Bad abkühlen, bis man bei etwa 700° C eine beginnende Erstarrung beobachtet (Sättigung).
Von diesem Moment an taucht man das Substrat in das Bad und senkt fangsam während 10 Minuten beispielsweise die Temperatur ab, worauf man das Substrat aus dem Bad entnimmt.
Nach vollständiger Abkühlung stellt man fest, daß das Substrat sich mit einer epitaktischen Schicht mit der Zusammensetzung Pb094 Sn006 Se mit N-Leitung bedeckt hat. Die Wachs'tumsg'eschwindigkeit der Schicht betrug etwa 2 Mikron pro Minute.
Beispiel 2
Man will einen übergang zwischen einer epitaktischen, N-leitenden Schicht und einer epitaktischen, P-leitenden Schicht herstellen.
Dabei geht man wie vorstehend beschrieben vor, nimmt jedoch ein N-Ieitendes Substrat und entnimmt das Substrat am Ende des Temperaturzyklus nicht aus dem Bad, sondern gibt vielmehr im Augenblick, wenn die Temperaturerniedrigung aufhört, dein Bad die Menge an Legierung Pb, Sn zu, die erforderlich ist, um diesem Bad die Zusammensetzung 'Pb Sr! * Sc x~011 'unverändert^ und μ = Ö'O3 '(ansteife von 0,05) zu geben.
Man stellt das Wiederauftreten einer flüssigen Phase fest, die man abkühlen läßt, bis eine beginnende Erstarrung sich anzeigt.
Von diesem Moment an senkt man wieder langsam, beispielsweise während 4 Minuten, die Temperatur ab, worauf man das Substrat aus dem Bad entnimmt.
Das Substrat hat sich mit zwei übereinander befindlichen epitaktischen Schichten mit ähnlicher Zusammensetzung bedeckt, wobei die untere Schicht N-leitend ist, während die obere Schicht P-Ieitend ist.
Beispiel 3
Andere Herstellungsweise des vorstehenden Übergangs.
Eine Abänderung des vorstehend beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß man anstelle einer Legierung Pb, Sn Zinn und Selen (Se) zusetzt, so daß das Bad die Zusammensetzung χ = 0,15 (anstelle von X = O1Il) und u = 0,05 (unverändert) erhält.
Man erhält das gleiche Resultat wie vorstehend, es tritt jedoch nicht wieder die flüssige Phase auf, und die beiden Schichten bilden sich bei der gleichen Temperatur.
Beispiel 4
Man will einen Übergang zwischen einem Substrat aus (Pb Sn) Te mit P-Leitung und einer epitaktischen Schicht aus dem gleichen Material mit N-Leitung herstellen.
Man geht wie in Beispie! 1 vor, indem man ein Bad mit einer Zusammensetzung (Pb070 Sn030) 0,95^0,05 verwendet.
Die Fig. S, 6 und 7 zeigen Erzeugnisse, die man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten kann. Fig. 5 ist ein Lichtdetektor, z. B. eine photovoltaische Zelle, die gemäß Beispiel 1 oder 4 erhalten wurde. Das Substrat S ist P-leitend und die epitaktische Schicht C ist N-leitend. Elektroden, zwischen denen man eine in Abhängigkeit von der Belichtung variierbare Spannung abnehmen kann, bestehen jeweils aus einer metallischen halbdurchscheinenden Schicht, wovon K2 auf der epitaktischen Schicht abgeschieden ist.
Das zur Erregung des Detektors angewendete Licht
fällt auf die halbdurchscheinende Elektrode.
Fig. 6 ist ein gemäß Beispiel 2 oder 3 hergestellter Lichtdetektor. Er besteht aus einem N-leitenden Substrat 5 und zwei N- bzw. P-leitenden epitaktischen r> Schichten C1 und C2. Die Elektroden K1 und K2 sind ebenso wie in Fig. 5 angeordnet.
Man kann lichtemittierende Vorrichtungen vom Typ der Halbleiter-Laser mittels der in Fig. 5 und 6 dargestellten Zeilen herstellen. Zu diesem Zweck
in schneidet man, z. B. durch Spaltung, die Zelle in kleine Würfel mit Seitenlangen von beispielsweise 0,5 mm. Jeder Würfel wild dann auf seinen Seitenflächen mit einem halbreflektierenden Überzug versehen. Ein solcher Würfel sendet ein intensives, fast mo- ·· nochromatisches Licht in der Ebene seines Übergangs aus, wenn dieser übergang in der Durchlaßrichtung vorgespannt ist.
1 l{|. I £^1£1 Vlll1~lf LilVIIIUVtVILtUI Hill VIII^I I»1V3(1I1V-
struktur. Diese Zelle kann nach dem erfindungsgemä-
:<> Ben Verfahren hergestellt werden, indem man ein vorher mit einer Siliciumoxidmaske bedecktes Substrat verwendet; diese Maske wurde nach einer für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen gängigen Methode erhalten.
.'> Die Wahl des zur Durchführung dieser Vorrichtungen verwendeten Materials sowie die Wahl der Konzentrat? jn an Ladungsträgern und die Dicke der abgeschiedenen Schichten hängt von der für diese Vorrichtungen beabsichtigten Verwendungsart ab.
in Zur Herstellung eines photovoltaischen Detektors besitzt beispielsweise die die Belichtung erhaltende Schicht eine schwache Konzentration an Ladungsträgern, d. h. sie weicht nur wenig von der stöchiometrischen Zusammensetzung ab, und ihre Dicke ist an die
Γ) Absorption des Materials für die Wellenlänge der festzustellenden Strahlung angepaßt; die Zone vom entgegengesetzten Leitungstyp besitzt eine starke Konzentration an Ladungsträgern, um den Dunkelstrom des Detektors auf einem Minimum zu halten.
4i) Das erfindungsgemäße Verfahren läßt die Einführung von Störstoffen in eine der Schichten zur Modifizierung der Konzentration der Ladungsträger dieser Schicht zu.
Die Herstellung eines Übergangs zwischen Stoffen
Ai vom gleichen Leitungstyp, jedoch mit verschiedenem Widerstand, kann zur Lösung von Lichtbegrenzungsproblemen nützlich sein, insbesondere zur Verbesserung der Wirkung einer lichtemittierenden Vorrichtung mit einer für Strahlung nicht genügend
-,o durchscheinenden Schicht. Man kann einen so. dien übergang nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen, wenn man die Zusammensetzung χ des Bades während der Abscheidung der festen Lösung modifiziert und dabei die Zusammensetzung u konstant hält.
Die festen Lösungen und die Legierungen der Halbleiterverbindungen, die sich für die Durchführung der Erfindung eignen und die Herstellung von Lichtdetektoren oder lichtemittierenden Vorrichtungen im Infrarotbereich ermöglichen, sind hauptsächlich (Pb, Sn) Se und (Cd, Hg) Te. Hingegen empfiehlt sich Zn (Se, Te) für Lichtdetektoren oder lichtemittierende Vorrichtungen im sichtbaren Spektrum.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Halbleiterübergängen durch Flüssigphasenepitaxie von festen Lösungen aus WVl- und IV/VI-Halbleiterverbindungen, wobei die Bereichsgrenze für den festen Zustand der Lösung im Schmelzdiagramm die stöchiometrische Zusammensetzung aus den Π/ VI- und IV/VI-Verbindungen schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteile der WVl- und IV/VI-Verbindungen in der Flüssigphase so gewählt werden, daß bei der Gleichgewichtstemperatur von flüssiger und fester Phase die Grenze des Existenzbereichs der festen Phase eine Zusammensetzung aufweist, die gegenüber der stöchiometrischen Zusammensetzung abweicht.
DE2062041A 1969-12-17 1970-12-16 Verfahren zur Herstellung von Halbleiterübergängen durch Flüssigphasenepitaxie von festen Lösungen aus n/IV- und IV/Vl-Halbleiterverbindungen Expired DE2062041C3 (de)

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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3925147A (en) * 1971-08-30 1975-12-09 Hughes Aircraft Co Preparation of monocrystalline lead tin telluride
US3770565A (en) * 1972-01-05 1973-11-06 Us Navy Plastic mounting of epitaxially grown iv-vi compound semiconducting films
US3902924A (en) * 1973-08-30 1975-09-02 Honeywell Inc Growth of mercury cadmium telluride by liquid phase epitaxy and the product thereof
US4075043A (en) * 1976-09-01 1978-02-21 Rockwell International Corporation Liquid phase epitaxy method of growing a junction between two semiconductive materials utilizing an interrupted growth technique
US4273596A (en) * 1978-10-03 1981-06-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method of preparing a monolithic intrinsic infrared focal plane charge coupled device imager
US4263065A (en) * 1980-03-24 1981-04-21 Rockwell International Corporation Semi-open liquid phase epitaxial growth system
US4315477A (en) * 1980-03-24 1982-02-16 Rockwell International Corporation Semi-open liquid phase epitaxial growth system
JPS575325A (en) * 1980-06-12 1982-01-12 Junichi Nishizawa Semicondoctor p-n junction device and manufacture thereof
US4401487A (en) * 1980-11-14 1983-08-30 Hughes Aircraft Company Liquid phase epitaxy of mercury cadmium telluride layer
US4357620A (en) * 1980-11-18 1982-11-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Liquid-phase epitaxial growth of cdTe on HgCdTe
US4376663A (en) * 1980-11-18 1983-03-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method for growing an epitaxial layer of CdTe on an epitaxial layer of HgCdTe grown on a CdTe substrate
DE3722881C2 (de) * 1987-07-10 1995-02-16 Kernforschungsz Karlsruhe Schaltermatrix mit optisch nichtlinearen, z.B. bistabilen, Elementen und Verfahren zur Herstellung derselben
EP1039291A1 (de) * 1999-03-26 2000-09-27 Sony International (Europe) GmbH Optochemischer Fühler and Herstellungsmethode
EP1953801B1 (de) * 2002-06-10 2010-08-11 eV Products, Inc. Strahlungsdetektor
JP2022136387A (ja) * 2021-03-08 2022-09-21 株式会社東芝 光電変換素子及びその製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1043530A (en) * 1961-12-26 1966-09-21 Minnesota Mining & Mfg Improvements in or relating to thermoelectric devices

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