DE2104329B2 - Verfahren zur Bildung einer Schicht eines ternären Materials auf einem Substrat - Google Patents

Description

in eine erste Zone einführt, welche zur Um- «^ines ^chen ternaren Materials ist ₁,

Setzung der Reaktionskomponenten miteinan- | * Atypischen bekannten Methode wird ein

der auf eine Temperatur T₁ eingestellt ist, «7. . γ »„,--ι, ™n r^iiinm (r*\

b) die Reaktionskomponenten durch eine zweite ^a* S^formiges Ausgangsgeiiusch von Galmm (Ga) τ j-u-t».. * «.ι* · j Arsen (As) und Phosphor (P) angewandt und bei einer Zone, die bei Raumtemperatur gehalten wird ^^^^ £_uf & Substrat von Gallium-

' arsenid (GaAs) oder Galliumphosphid (GaP) aufge-

wobei man während der Einführung des gas- dampft. Die erwünschte Fraktion der Arsenkompo-

fönnigen Gemisches in die erste Zone die Tempe- 30 nente: Phosphorkomponente des sich ergebenden

ratur T₁ in einem Bereich variiert, daß sich die Ver- Materials wird erreicht, indem man die Anteile au

hältnisse der Reaktionskomponenten zueinander, Arsen (As) und Phosphor (P) des Ausgangsgemisches

welche in die zweite Zone eintreten, unter Bildung durch Regulieren der entsprechenden Strömungs-

von Anteilen der Elemente B und C in Richtung geschwindigkeiten der As- und P-Gase verändert,

der Bildung des ternären Materials verändern, und 35 Jedoch begegnet man großer Schwierigkeit, wenn man

daß man dann die Strömungsgeschwindigkeiten der As- und P-Gase

c) die Reaktionskomponenten mit dem Dampf automatisch regelt.

des ElementsA bri der Temperatur^ zur *f™ ^ist «^{n Verf} _t ^{ahren zu}/ Abscheidung einer

Reaktion bringt (dritte Zone) und die Reak- Halbleiterzusammensetzung auf einem Substrat be-

tionsprodukte bei der niedrigeren Tempe- *° ^ka««' bei dem innerhalb einer Reaktionskammer

ratur T₃ auf dem Substrat abscheidet (vierte gebildeten Dampfe auf einem Substrat abgeschieden

2one") werden, welches innerhalb der Reaktionskammer

bewegt wird. Bei diesem Verfahren wird ein Tempe-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- raturgradient über die Reaktionskammer hergestellt, zeichnet, daß man die Reaktionskomponenten, 45 um eine Temperaturvariierung in dem Maße zu erweiche die zweite Zone verlassen, mit einem möglichen, indem sich das Substrat entlang dem Halogenid eines anderen der Elemente B und C Temperaturgradient bewegt.

vermischt. Dieses Verfahren setzt ein aufwendiges System der

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Heizung und Substratbewegung voraus, und es ist zeichnet, daß die dritte Zone eine Verbindung des 50 nicht möglich, lediglich durch Einstellung bestimmter Elements A mit einem der Elemente B bzw. C als Temperaturzonen die jeweils gewünschte Zusammenerstes Quellenmaterial und das Element A als Setzung von Dämpfen und Abscheidungen auf dem zweites Quellenmaterial enthält, wobei das zweite Substrat zu erzielen.

Quellenmaterial bei einer variablen Temperatur T₁ Schließlich ist die Herstellung von GaASaG₁-I

gehalten wird. 55 durch Dampfphasenreaktion bekannt, wobei die

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- graduierende Zusammensetzung mit der Dicke des kennzeichnet, daß die Temperatur T₄ von 0 bis Materials durch Einstellung des Molverhältnisses von 950⁰C gesteigert wird, während die Temperatur T₁ PC1₃/PC1₃ + AsCl₃, welche in das System eingeführt von 800 bis O⁰C herabgesetzt wird, und daß die werden, angestrebt wird. Hierbei ist die Zusammen-Temperaturen J₂ und T₃ auf 950 bzw. 800⁰C ge- 60 Setzung der Abscheidung von der Temperatur des halten werden. eingeführten Materials unabhängig. Es ist also nicht

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, da- möglich, das gewünschte Zusammensetzungsverhältnis durch gekennzeichnet, daß die Temperatur T₁ im und damit die in erwünschter Weise zusammengesetzte Bereich zwischen 0 und 900⁰C, die Temperatur T₂ Abscheidung auf dem Substrat über die TemperaturimBereich von 900 bis 950⁰C und die Temperatur^ 65 regelung zu steuern.

im Bereich von 750 bis 800⁰C einreguliert wird. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schicht eines

ternären Materials der angegebenen allgemeinen Formel auf einem Substrat bei Steuerung des er-

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wünschten Zusammensetzungsverhältnisses durch tech- vollständig zu vereinigen, so wird in die zweite La-

cisch einfache Maßnahmen zu bilden. tung20 ein Gemisch von PCl₃-, H.-, HCl- und P₄-

_r Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekenn- Dämpfen eingeführt.

zeichnet, daß bei dem eingangs geschilderten Verfahren Die Temperatur in der zweiten Leitung 20 wird bei

■ a) das gasförmige Gemisch von Wasserstoff und ^{5 etwa} Raumtemperatur gehalten, so daß in die Leitung

dem Halogenid eines der Elemente B bzw. C in eingeführte Gemisch abgekühlt wird mit dem Ergebnis,

eine erste Zone einführt, welche zur Umsetzung ⁰^ ^ώβ Pi-Komponente auf die Innenwandung der

der Reaktionskomponenten miteinander auf eine zweiten Leitung 20 aufgedampft wird. Daher wird der

Temperatur T₁ eingestellt ist, R^¹ des Gemisches in der zweiten Leitung 20, in die

b) die Reaktionskomponenten durch eine zweite ^lo zweite Reaktionskammer 24 eingeführt Das Verhältnis Zone, die bei Raumtemperatur gehalten wird ^von. PCl₃-Dämpfen zu HCl-Dämpfen, welche in die leitet, zweite Kammer 24 eingeführt werden, variiert je nach

der Temperatur T₁.

wobei man während der Einführung des gasförmigen Da die Temperatur T₂ in der Nachbarschaft des

Gemisches in die erste Zone die Temperatur T₁ in 15 Behälters 32, welcher das GaAs als Quellenmaterial ,einem Bereich variiert, daß sich die Verhältnisse der trägt, hinreichend hoch gehalten wird, reagiert die Reaktionskomponenten zueinander, welche in die HCl-Komponente des Gemisches mit dem GaAs gezweite Zone eintreten, unter Bildung von \nteilen der maß der folgenden Gleichung:
Elemente B und C in Richtung der Bildung des ter- , - _A , , _HO +_{2 n}„_r, . _w , ,,, _{A (7)}

nären Materials verändern, und daß man dann ao ² ^aAs + 2 HCI ^-2 GaCI + H₂ + 1/2 A₃₄ (2)

c) die Reaktionskomponenten mit dem Dampf des ^{wobei die} Gleichgewichtslage nach rechts verschoben Elements A bei der Temperatur F₄ zur Reaktion ^wird> ^{wenn die} Temperatur T₈ ansteigt. Die nach der bringt (dritte Zone) und die Reaktionsprodukte ^oblS^{en Relation} gebildeten GaCl- und As₄-Dämpfe, bei der niedrigeren Temperatur T₃ auf dem Sub- ^{werden auf das Substrat} 3° aufgebracht. Die Tempestrat abscheidet (vierte Zone). "5 ^{ratur r}3 ^des Substrats 30 wird unterhalb der Temperatur Ti gehalten, so daß das Galliumarsenid (GaAs)

In der Zeichnung sind die F i g. 1 bis 3 Ansichten, auf das Substrat 30 gemäß der folgenden Gleichung: welche eine Vorrichtung veranschaulichen, die zur ,_r,._n ,,,_nt ^γ»π x7r_aA_t ix\

Herstellung eines ternären Materials wie GaAs₁ ._aP_x ⁺ ' ⁴ ^*^¹* ^ ^{z uaAS} V>

verwendet wird. 30 aufgedampft wird, wobei der Gleichgewichtspunkt

In F i g. 1 ist eine Vorrichtung zum Wachsen eines sich nach rechts verschiebt, wenn die Umgebungsternären Kristalls auf einem Substrat gezeigt, bc temperatur erniedrigt wird.

stehend aus einer ersten Reaktionskammer oder Damit einhergehend reagieren die PCl₃- und H₂-

-zone 10, welcher von einer ersten Heizspirale 12 um- Dämpfe über der 3. Zone 32 in der 2. Kammer 24 geben ist und welche an einem Ende einen Einlaß 14 35 miteinander unter Bildung von Phosphordampf P₄ besitzt, der an eine erste Leitung 16 angeschlossen ist, gemäß der Gleichung (1). Der so erzeugte Phosphordurch welche das gasförmige Gemisch aus Wasserstoff dampf P₄ wird auf das Substrat aufgebracht und dann und dem Halogenid eines der Elemente B bzw. C in dampft Galliumphosphid (GaP) auf das Substrat die Kammer 10 eingeführt wird. Die erste Reaktions- gemäß der Gleichung:

kammer 10 besitzt am anderen Ende einen Auslaß 18, 40 3 _GaQ ■ jn P -*■ GaCl 4- 2 GaP (4)

welcher über eine zweite Leitung oder Zone 20 mit 1 *·*- a

einem Einlaß 22 einer zweiten Reaktionskammer 24 auf, wobei der Gleichgewichtspunkt nach links ververbunden ist. Die zweite Kammer 24 ist von einer schoben wird, wenn die Umgebungstemperatur sich zweiten Heizspirale bzw. Heizschlange 26 umgeben erniedrigt.

und besitzt einen. Auslaß oder 4. Zone 28, in dessen 45 Es sei hier bemerkt, daß die Verhältnisse der PCIs-Nähe ein Substrat 30 eines geeigneten Materials an- zu den HCl-Dampfkomponenten im Gemisch, welches geordnet ist. Ein Behälter 32 befindet sich irgendwo in die zweite Kammer 24 eintritt, von der Temperatur^ zwischen (3. Zone) dem Einlaß 22 und dem Substrat30. der ersten Reaktionskamme 10 abhängig sind, voraus-Der Behälter 32 trägt ein Quellenmateial 34, welches gesetzt, daß die Zufuhrgeschwindigkeit des PCl₃ kön-Komponenten enthält, die auf das Substrat 30 auf- 50 stant gehalten wird. Das Verhältnis der P₄- zu den gedampft werden sollen. As₄-Dämpfen ist daher von der Temperatur T₁ ab-

Gasförmiges Phosphorchlorid (PCl₃) welches durch hängig und so hängt das Verhältnis des Phosphors (P) Wasserstoffgas (H₂) getragen wird, führt man zunächst und des Arsens (As), welches gemäß den Gleichungen durch die Leitung 16 der ersten Kammer 10 zu. Die (3) und (4) auf das Substrat aufgedampft wird, von Temperatur T₁ in der Kammer 10 regelt man durch 55 der Temperatur T₁ ab. Daher führt ein Verändern die erste Heizspirale 12 ein. In der ersten Kammer 10 der Temperatur T₁ während des Aufdampfens von As reagiert das PCl₃ mit dem H₂ gemäß der folgenden und P auf das Substrat 30 zum Wachsen eines ternären Gleichung: Materials auf dem Substrat 30, welches As und P in

2 PCI 4-3H ±6 HCl 4- 1/2 P (1) Konzentrationen enthält, die komplementär in der

³ * 60 Richtung des Wachstums des ternären Materials,

wobei die Gleichgewichtslage nach rechts verschoben welches durch GaAs₁-^P₂ wiedergegeben ist, variieren, wird, wenn die Temperatur T₁ ansteigt. Daher reagiert Wenn gewünscht, wird die Temperatur T₁ mittels

um so mehr PCl₈ mit dem H₈, je höher die Temperatur T₁ eines Komputers in Anbetracht der Wachstumsist, d. h., die stöchioinetrische Menge des PCl₃ ist eine geschwindigkeit des sich ergebenden ternären Materials Funktion der Temperatur T₁. 65 und des Wärmefassungsvermögens der ersten Kammer

Wenn in diesem Fall die Temperatur T₁ nicht hoch 10 gesteuert. J-.

genug ist, um es den PCl₃- und H₂-Dämpfen zu er- Es sei hier bemerkt, daß die Konzentration desiAs

lauben, unter Bildung der HCl- und P₄-Dämpfe sich des sich ergebenden ternären Materials größer ist_fals

diejenige des P, weil beim Entstehen des P₄-Dampfes die Leitung zur ersten Kammer 10 zugeführt, deren ]

gemäß Gleichung (1), gleichzeitig HCl gebildet wird, Temperatur T₁ vom Maximalpunkt auf das Minimum )

welches im Behälter 32 mit dem GaAs gemäß Glei- herabgesetzt wird. In diesem Fall ist die Menge an

chung (2) reagiert, so daß sich As₄-Dampf bildet. GaAs-Kristallen zuvor so eingestellt, daß deren

Wo eine GaAs-Belegung bzw. GaAs-Einkristalle 5 Reaktion mit dem gasförmigen Gemisch innerhalb

oder Polykristalle bzw. ein durch H₂-GaS getragener der zweiten Kammer 24 gerade zu der Zei vollendet

PCl₃-Dampf als Materialien des Substrates 30 bzw. ist, wenn die Temperatur T₁ auf das Minimum herab-

des Quellenmaterials 34 bzw. des gasförmigen Aus- gesetzt ist.

gangsgemisches verwendet werden, und wo die Tem- Das Gemisch aus PCl₃ und H_a-Dämpfen wird durch

peratur T₁ vom Maximalpunkt zum Minimalpunkt io die erste Leitung 16 in die erste Kammer 10 zugeführt,

allmählich vermindert wird, hat dies zum Ergebnis, in welcher die PCl₃- und H₂-Dämpfe miteinander

daß auf dem Substrat 30 GaASj-_xP_x erhalten wird, reagieren und gemäß der Gleichung (1) P₄ und HCl

wobei der Wert χ von 0 bis 0,5 in der Wachstums- bilden. Danach wird das gasförmige Gemisch in die

richtung variiert. zweite Leitung 20 eingeführt, in welcher der P₄-Dampf

Wenn andererseits eine GaP-Belegung, GaAs-Ein- 15 auf die Innenwandung der zweiten Leitung auf-

kristalle oder Polykristalle und PCl₃-Dampf verwendet gedampft wird. Das gasförmige Gemisch, welches die

werden und die Temperatur T₁ vom Minimumpunkt P₄-Komponente nicht mehr enthält, wird in die zweite

zum Maximum gesteigert wird, so erhält man Reaktionskammer 24 eingeführt, in welcher das gas-

GaAs₁-JrP_x, wobei der Wert χ in Wachstumsrichtung förmige Gemisch einer Temperatur T₂ so unterliegt,

von 0,5 bis 0 variiert. *«> daß das HCl mit den Ga-Kristallen der Materialquelle

Wenn ein durch H₂-GaS getragener AsCl_s-Dampf gemäß:

an Stelle des durch H₈-GaS getragenen PCl_s-Dampfes 2 Ga + 2 HCl -*■ 2 GaCl + H (6)

als Ausgangsgemisch verwendet wird, so reagieren "*" ²

AsCl₃ und H₂ in der ersten Kammer 10 miteinander reagiert.

gemäß: »5 Damit einhergehend findet in der zweiten Kammer 24

.ι. 1» Ac (Ki dte Reaktion gemäß Gleichung (1) statt, wobei sich

-t- l/z as_{4 w djj} p₄__{Dampf bMcU so daß sowoh] da}

wobei der Gleichgewichtspunkt nach rechts ver- das UaAs auf das Substrat mit weiter gesteigerten schoben wird, wenn die Temperatur T₁ ansteigt. Wo Geschwindigkeiten gemäß den Gleichungen (3) und (4) in diesem Falle eine GaAs-Belegung bzw. GaP-Einzel- 30 aufgedampft werden. Andererseits wird die Temperakristalle oder Polykristalle als Materialien des Sub- tür 7", vom Maximalpunkt zum Minimalpunkt erstrats 30 bzw. des Quellenmaterials 34 verwendet niedrigt, so daß der P₄-Dampf mengenmäßig gesteigert werden und wo die Temperatur T₁ vom Maximalpunkt wird, während der As₄-Dampf wegen des Verbrauchs zum Minimum allmählich herabgesetzt wird, erhält der GaAs-Kristalle eines anderen Quellenmaterials man GaAs₁-IP_x, wobei der Wert χ in Wachstums- 35 herabgesetzt wird. Schließlich ist das GaAs-Quellenrichtung von 1,0 bis 0,5 variiert. Die Maximal- und materialvoUständigverbraucht,wenndieTemperatur7i Minimaltemperaturen sind so ausgewählt, daß sie dem auf ihren Minimalpunkt herabgesetzt ist. Auf diese Zweck gerecht werden, daß die Vorwärtsreaktion der Weise wächst GaAs₁-^P_x auf dem Substrat, wo der Gleichungen (1) und (5) bei Maximaltemperatur voll- Wert χ in Wachstumsrichtung von 0 bis 1 variiert ständig ist und daß die Reaktion bei der Minimal- 40 Wenn die Endbedingung einige Zeit aufrechterhalten temperatur im wesentlichen nicht stattfindet. ist, erhält man Galliumphosphid (GaP) auf der

GAPSbih

GaAst-xPxScbicht.
Beispiel 1 _{Das so} erhaltene GaP ist vorteilhaft wegen seiner

Der Minimalpunkt der Temperatur T₁ wird unter- großen Größe und verminderten Zahl an Gitterhalb Raumtemperatur und der Maximalpunkt bei 45 defekten.

etwa 800⁰C festgesetzt Die Temperatur T₂ beträgt B e i s d i e 1 3

950°C und die Temperatur Γ» etwa 800⁰C. Die Zu- ^F

fahrgeschwindigkeit von PCI, beträgt 1 -10^⁵ Mol/ Die Temperatur T₁ vermindert man während

Min., und die Strömungsgeschwindigkeit des H₂ ist 2 Standen allmählich von etwa 80C auf 0⁰C, und die

200 Cm⁸ZMm. 50 Temperataren T₂ und 7*₃ werden auf den gleichen

Beispiel 2 Punkten festgesetzt wie im Beispiel 1. Etwa 25 g Ga

" und etwa 2 g GaAs verwendet man als Quellen-

Die Temperaturen T₁, T₂ und T₃ werden bei den materialien. Das sich ergebende Material GaAs₁-^P₁ gleichen Punkten festgesetzt wie im Beispiel 1. Die wird erhalten, bei welchem der Wert χ von 0 bis 1 ist. Zufuhrgeschwindigkeit von AsCl₃ beträgt 1 · 10-* Mol/ 55 Die vorstehend diskutierte Methode kann modifi-Min., und die Strömungsgeschwindigkeit des Wasser- ziert werden, um < in solches GaAs₁-XP_x und GaP zu Stoffs ist 200 cm^s/Min. erhalten, wie es erzeugt wird durch Bereiten des Ga-

Ein weiteres bevorzugtes Ausfübrungsbeispiel der Quellenmaterials zusätzlich zum GaAs-Quellenmat.erial, erfindungsgemäßen Methoden sei nunmehr beschrieben. wobei eine für diesen Zweck passende Vorrichtung in Dieses Beispiel ist dazu ausgebildet, GaAs₁-IP_x zu 60 F i g. 2 gezeigt ist

erhalten, wobei der Wert χ von 0 bis 1 variiert werden Die Vorrichtung von F i g. 2 besitzt in ihrer zweiten

kann, wenn erst einmal die Vorrichtung der F i g. 1 Kammer eine Quelleneinrichrung wie in F i g. 1. und konditioniert ist Es ist wichtig, GaAs- und Ga- daher sind entsprechende Teile mit gleichen Bezugs-Kristalle als Quellenmaterial 34 hn Behälter 32 in der zeichen versehen.

zweiten Kammer 24 zu verwenden. Als gasförmiges 65 Ein aus PCl₃ und H₂-Dämpfen bestehendes Aus-Ausgangsgemisch verwendet man durch H₂-Gas ge- gangsgemisch, wird durch eine Leitung 16 in eine erste tragenes PCl₃ und als Substrat verwendet man GaAs- Kammer 10 eingeführt Das Ausgangsgas läßt man Belegung. Das gasförmige Ausgangsgemisch wird durch in der gleichen Weise reagieren, wie dies unter Bezug-

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nähme auf die Vorrichtung der F i g. 1 beschrieben ist kristalle oder Polykristalle. In diesem Fall wird ein

und führt es der zweiten Kammer 24 zu. Ia diesem durch H₂-Dampf getragener PCl₃-Dampf durch die

Fall wird die Temperatur T₂ in der Nachbarschaft des erste Leitung 16 der ersten Reaktionskammer 10 als

Behälters 34, welcher die GaAs-Kristalle trägt, auf Ausgangsmaterial zugeführt. In der ersten Kammer 10

einer Temperatur gehalten, weiche hoch genug ist, um 5 findet die Reaktion der Gleichung (1) zwischen PCl₃

die Vorwärtsreaktion der Gleichung (2) zu bewirken, und H₂ bei der Temperatur T₁ der ersten Kammer 10

während die Temperatur T₁ eines zusätzlichen Behäl- statt und führt zu der Erzeugung von P₄- und HCl-

ters 36, welcher die Ga-KristaHe trägt, anfangs zu Dämpfen. Dann wird das Gemisch, welches PCl₃, H₂,

gering ist, um die Vorwärtsreaktion der Gleichung (6) P₄ und HCl enthält, in die zweite Leitung 20 eingeführt,

zu verursachen. Andererseits, wenn die Temperatur T₁ io welche bei Raumtemperatur gehalten wird, so daß der

der 1. Kammer 10 auf O⁰C herabgesetzt ist, wird die P₄-Dampf auf der Innenwandung der zweiten Leitung

Temperatur T₄ gleichzeitig auf eine Temperatur von 20 aufdampft. Andererseits wird durch H₂-GaS ge-

beispielsweise etwa 95O⁰C gesteigert, unter welchen tragener AsCl_s-Dampf der zweiten Leitung 20 durch

Bedingungen die Vorwärtsreaktion der Gleichung (1) die dritte Leitung 40 zugeführt, so daß ein Gemisch,

sich vollendet, und es wird ein Film aus ternärem 15 welches AsCl₃, H₂ und PCl₃ enthält, der zweiten

Legierungsmaterial auf das Substrat 30 niedcrgeschla- ReaMonskammer 24 zugeliefert wird,

gen, welches sich in der bei einer Temperatur von Da die Temperatur T₂ in der Nachbarschaft des

800° C gehaltenen 4. Zone befindet. Daher wird die Behälters 32 hinreichend hoch gehalten wird, wird die

Fraktion der P₄-Dämpfe zu den As₄-Dämpfen all- HCl-Komponente des zugelieferten Gemisches dazu

mählich gestiegert und einige Zeit nachdem die 20 veranlaßt, mit dem Quellenmaterial Ga gemäß der

Temperatur T₄ erhöht ist, wird dieses Verhältnis Gleichung (6) zu reagieren, wobei sich GaCl und

gleich 1, da die GaAs-Quelle wegen ihrer vorher- H₂ bilden. Gleichzeitig reagiert das AsCl₃ mit dem H₂

begrenzten Menge verbraucht ist. bei der Temperatur T₂ gemäß der Gleichung (5). Das

Es sei bemerkt, daß man GaP mit einer gewünschten so erzeugte GaCl wird mit dem As₄ und P₄ auf das

Dicke auf GaAsi _XP_X erhalten kann, indem man fort- 35 Substrat aufgebracht und gemäß den Gleichungen (3)

fährt, das gasförmige Ausgangsgemisch zuzuführen und (4) auf das Substrat aufgedampft, weil die Tempe-

und man die Temperaturen aufrechterhält, selbst ratur T₃ des Substrats unterhalb der Tempertaur T₂

nachdem das GaAs-Quellenmaterial verbraucht ist. gehalten wird.

Das so eiveugte GaP besitzt eine große Größe und In diesem Fall führt die Herabsetzung der Tempe-

weist verminderte Gitterdefekte auf. Es mag auch er- 30 ratur T₁ in der ersten Kammer 10 vom Maximalpunkt

wähnt werden, daß die Dicke des GaP leicht auswähl- *,um Minimum, zum Wachsen von GaAs₁-ZPx, wobei

bar ist, w..· diese Methode in die Praxis umgesetzt wird. der Wert χ in Wachstumsrichtung von 0 bis 0,5

Ein noch anderes Ausführungsbeispiel des er- variiert.

findungsgemäßen Verfahrens sei nachstehend unter Wenn gewünscht, kann man PCl₃ und AsCl₃ gegen-

Bezugnahme auf F i g. 3 beschrieben. Eine Vor- 35 einander austauschen, und die Temperatur T₁ kann

richtung nach F i g. 3 umfaßt eine erste rohrförmige vom Minimum auf das Maximum gesteigert werden,

Reaktionskammer 10, welche von einer ersten Heiz- wobei man ein anderes Material GaAs₁-XPx erhält,

spirale 12 umgeben ist und welche einen Einlaß 14 bei welchem der Wert χ in Wachstumsrichtung von

besitzt, der an eine erste Leitung 16 angeschlossen ist 0,5 bis 1 variiert. Wo in anderer Weise eine GaAs-

Die erste Kammer 10 steht über eine zweite Leitung 20 40 Einkristallbelegung für das Substrat 30 verwendet wird

mit einem Einlaß 22 einer zweiten Reaktionskammer 24 und die Temperatur T₁ vom Maximalpunkt auf das

in Verbindung. Die zweite Leitung 20 ist mit einer Minimum erniedrigt wird, wächst auf dem Substrat 30

dritten Leitung 40 an ihrem Zwischenteil zwischen der GaAs₁-XP_x, wobei der Wert χ in Wachstumsrichtung

ersten und der zweiten Reaktionskammer 10 bzw. 24 von 1 bis 0,5 variiert.

verbunden. Die zweite Kammer 24 ist von einer 45 Falls es ferner gewünscht ist, ein GaAs₁-IPx zu

zweiten Heizspirale 26 umgeben und besitzt einen erhalten, wobei der Wert χ von 0,5 bis 1 variiert, kann

Auslaß 28, in dessen Nähe ein Substrat 30 gelagert ist man für das Substrat 30 eine GaP-Belegung verwenden,

Ein Behälter 32, welcher das Quellenmaterial 34 trägt, und PCl₃-Dämpfe und AsCl₃-Dämpfe werden jeweils

befindet sich irgendwo zwischen dem Einlaß 22 und durch die erste Leitung 16 bzw. die dritte Leitung 40

dem Substrat 30. 50 zugeführt, während man die Temperatur T₁ vom

Für das Substrat 30 bzw. das Quellenmaterial 34 Minimalpunkt bis zum Maximum variieren

verwendet man GaAs-Einkristalle bzw. Ga-Ein- kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409533/396

Claims (1)

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Patentansprüche- Bildung einer Schicht eines temären Materials der allgemeinen Formel AB^^Ci auf einem Substrat,

1. Verfahren zur Bildung einer Schicht eines ter- wobei A, B und C Elemente der Gruppen ma und Va nären Materials der allgemeinen Formel ABu-I)C_x 5 des Periodischen Systems sind mit der Maßgabe, daß auf einem Substrat, wobei A, B und C Elemente B und C Elemente der gleichen Gruppe des Periodender Gruppen ma und Va d» Periodischen Systems systems sind, die in ihrem Verhältnis zueinander in sind mit der Maßgabe, daß B und C Elemente der Richtung der Bildung des temären Materials variiert gleichen Gruppe des Periodensystems sind, die in werden und χ im Bereich zwischen 0 und 1 liegt, und ihrem Verhältnis zueinander in Richtung der io wobei man ein gasförmiges Gemisch von Wasserstoff Bildung des ternären Materials variiert werden und and einem Halogenid eines der Elemente B bzw. C mit χ im Bereich zwischen 0 und 1 liegt, und wobei dem Dampf des Elementes A auf Reaktionstemman ein gasförmiges Gemisch von Wasserstoff peratur bringt und die Reaktionsprodukte bei und einem Halogenid eines der Elemente B bzw. C niedrigerer Temperatur auf dem Substrat abmit dem Dampf des Elementes A auf Reaktions- 15 scheidet

temperatur bringt und die Reaktionsprodukte bei Die Herstellung eines ternären Materials, welches

iusdrigerer Temperatur auf dem Substrat ab- drei Elemente aus der dritten und fünften Gruppe des scheidet,dadurch gekennzeichnet,daß Periodensystems enthält, ist bekannt Zwei der drei man Elemente werden aus der gleichen Gruppe gewählt

_a) _dir „~„ix.~_:„- r..„:„„u .,„_ A"„„„„.„ff ..-λ *o und sind in dem temären Material in Konzentrationen