DE2111945A1 - Vorrichtung zur Zuechtung von Kristallen - Google Patents
Vorrichtung zur Zuechtung von KristallenInfo
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Description
Western Electric Company Inc. A. Δ. Bergh 10-3
New York
Vorrichtung zur Züchtung von Kristallen
Die Erfindung befaßt sich mit der Kristallzüchtung auf einer
Unterlage.
Kristallzüchtung auf einer Unterlage oder einem Substrat aus der Flüssigphase wurde bisher im wesentlichen mit einer Vielzahl
von horizontal angeordneten Flüssigphasen-Vorrichtungen durchgeführt. Die Qualität der gezüchteten Schichten wurde
jedoch insbesondere bei epitaktischem Kristallwachstum durch die Qualität des Unterlagenmaterials und durch in einer
Schmelze auftretende Temperaturgradienten nachteilig beeinflußt. Oberflächenverschlechterungen der Unterlage treten
am häufigsten auf wegen 1. Zersetzung der Unterlage mit nachfolgender
Verdampfung eines ihrer Elemente bei erhöhten Temperaturen; 2. Übergang von leicht flüchtigen Bestandteilen
aus der Schmelze in die Unterlage; und 3. Übergang von Fremdstoff teilchen von der Schmelze zur Unterlage.
Wenn das die Unterlage umgebende freie Volumen beschränkt wird, um sie physikalisch von der Schmelze zu trennen, dann
werden die beiden ersten der oben erwähnten Ursachen der Oberflächenverschlechterung verringert. Da jedoch die meisten
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Dotierstoffe eine geringere Dichte als die üblicherweise beim Kristallwachstum aus der Flüssigphase verwendeten
Schmelzen haben, schwimmen üblicherweise kleine Dotierstoffpartikel auf der Oberseite der Schmelze, die die Unterlage
verunreinigen können. Es wurde eine Vorrichtung entwickelt, "bei welcher die Oberfläche der Schmelze vor dem Zusammenbringen
mit der Unterlage "abgestreift" wird, jedoch erfordert die Bildung einer ausreichend reinen Oberfläche, die
die Unterlage nicht verunreinigt, extreme Sorgfalt.
Zusätzlich zu diesen Schwierigkeiten können während des Kristallwachstums in der Schmelze auftretende Konvektionsströmungen
zu 1. einer unregelmäßigen Dicke der gewachsenen Oberfläche, 2. einem unterschiedlichen Dotierprofil über
die gewachsene Schicht und 3» einer beschädigten Zwischenschicht zwischen der Unterlage und der gewachsenen Schicht
führen. Wenn die Kühlung an der Oberseite der Schmelze beginnt, oder wenn das Kristallwachstum an der Oberseite der
Schmelze eingeleitet wird, führt die Schwerkraft zu einem Absinken1 der schwereren Lösung und bildet Konvektxonsz eilen.
Um Konvektion zu vermeiden,muß ein senkrechter Temperaturgradient eingestellt werden, bei dem die Temperatur in
Richtung auf den untersten Teil des Systems abnimmt. Um eine gleichförmige Dicke der gezüchteten Schicht zu erhalten,
ist es jedoch erwünscht, daß die Vorrichtung einen waagerechten Temperaturgradient en von Null hat.
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Die vorliegende Erfindung "befaßt sich mit der Vermeidung
oder Verringerung dieser Schwierigkeiten und schlägt hierfür eine Vorrichtung zur Züchtung von Kristallen auf einer
Unterlage aus der Flüssigphase mit einer eine Ausnehmung zum Halten der Unterlage versehenen Grundfläche vor, bei
der der Grundfläche benachbart und relativ zu dieser gleitend verschiebbar ein Schiffchen angeordnet ist, welches
eine Kammer zur Aufnahme einer Schmelze aufweist, wobei die Schmelze und die Unterlage im Gebrauch in Berührung gebracht
werden, und bei der zur Auslösung des Kristallwachstums aus der Schmelze ein Wärmetauscher zur Kühlung der
Unt erläge vorge sehen ist.
Erfindungsgemäß wird weiter eine Ausgestaltung der Vorrichtung zur Züchtung von Kristallen aus der Flüssigphase vorgeschlagen,
welche die folgenden Bauteile aufweist:
a) ein Schiffchen zur Aufnahme einer Schmelze;
b) eine Einrichtung zur Abdeckung wenigstens eines Teils des Schiffchens, um die Verdampfung von leicht
flüchtigen Bestandteilen der Schmelze zu verhindern;
c) Einrichtungen zum Zusammenbringen der Schmelze im Schiffchen mit einem Gemischvorrat zur Bildung einer
mit dem Gemisch gesättigten Schmelze;
d) eine Vorrichtung zum Zusammenbringen der gesättigten
Schmelze mit einer Unterlage; und
e) einen Wärmetauscher zur Abkühlung der Unterlage, um das Kristallwachstum auszulösen.
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Es ist festzustellen, daß beim Züchten von Kristallen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Wachstum der Kristalle
erhöht wird, da 1. der die Unterlage umgebende freie Raum auf einer möglichst geringen Größe gehalten wird, 2. die
Unterlage vor dem Wachstumsprozeß physikalisch von der Schmelze getrennt ist, 3. das System Schmelze-Unterlage an der Flüssigkeit
s-Gas-Zwischenflache vor Berührung geschützt ist, und
4ο ein senkrechter Wärmegradient derart ausgebildet wird, daß die Unterlage auf der niedrigsten Temperatur gehalten
wird ο
Im Betrieb wird eine geeignete Unterlage in eine erste Ausnehmung des Sockelbauteils eingesetzt„ Der Schlitten wird
auf das Sockelteil aufgesetzt, worauf das Schiffchen auf den Schlitten gesetzt wird. Dann wird das Materialgemisch
in eine Ausnehmung im Schlitten eingefüllt und die Schmelzmischung wird im Schiffchen eingefüllt und mit einem Deckel
abgedeckt. Das Schiffchen mit aufgesetztem Deckel, der Schlitten und der Sockelbauteil werden dann in einen Ofen
eingesetzt und das Schiffchen wird erhitzt, um die entstehende Schmelze vorzusättigen und zu dotieren. Der Schlitten
wird dann so verschoben, daß die Schmelze mit dem Gemischvorrat in Berührung kommt, um eine mit dem Gemisch gesättigte
Schmelze zu bilden. Die Temperatur der im Schiffchen und im Sockelbauteil enthaltenen Schmelze bzw. der Unterlage
wird auf der Kristallwachstumstemperatur gehalten, und der Schlitten wird wieder verschoben, so daß eine Durchlaßöffnung
sowohl mit der gesättigten Schmelze als auch der Unterlage
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in Flucht kommt, wodurch eine Berührung zwischen ihnen möglich
wird» Durch Kühlung der Unterlage wird dann ein Kristallwachstum aus der Schmelze ausgelöst. Um die Abscheidung einer
konvektionsfreien Schmelze sicherzustellen, wird ein senkrechter Temperaturgradient erzeugt. Der Wachstumsprozeß kann
jederzeit dadurch gesteuert "beendet werden, daß der Schlitten
so verschoben wird, daß die gesättigte Schmelze von der Unterlage getrennt wird.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
einer Vorrichtung zum Züchten von Kristal-
len auf einer Unterlage in Verbindung mit der Zeichnung näher
erläutert, und zwar zeigt:
Figo 1 eine perspektivische Ansicht des Sockelbauteils,
des Schlittens und des Schiffchens}
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des im Sockelbauteil eingeschobenen Schlittens;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten Sockelbauteils, Schlittens und Schiffchens innerhalb
eines Horizontalofens;
Fig.4A eine Schnittansieht der Kristallwachstums-Vorrichtung
während des Füllschritts des Wachstumprozesses;
Fig.4B eine Schnittansieht des zusammengebauten Sockelbauteils,
des Schlittens und des Schiffchens während des Reinigungs- und Ausgleichsschritts des
Prozesses;
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Pig. 4C eine Schnittansicht des zusammengebauten
Sockelbauteils, des Schlittens und des Schiffchens während des SättigungsVorgangs der
Schmelze;
Pig. 4D eine Schnittansicht des zusammengebauten
Sockelbauteils, des Schlittens und des Schiffchens
während des Kristallwachstums auf der Unterlage; und
Pig. 4E eine Schnittansicht des zusammengebauten Sockelbauteils,
des Schlittens und des Schiffchens bei Beendigung des Kristallwachstums.
Im folgenden wird auf Pig. 1 Bezug genommen, in der ein Sockelbauteil 41 gezeigt ist, welches aus einem inerten Material,
z. B. extrem reinem Graphit, Aluminium, Quarz, Bor-Nitrid oder einem inerten keramischen Material hergestellt ist,
Dabei ist festzuhalten, daß alle oben erwähnten Materialien mit einer (nicht gezeigten) Ausfütterung aus hoch-reinem
Graphit verwendet werden können. In einem Basisteil 42 des Sockelbauteils 41 ist eine erste karamerförmige Ausnehmung
vorgesehen, die zur Aufnahme einer geeigneten Unterlage (Pig» 2) in enger Umschließung durch ihre Wände 46 bestimmt
ist. Das Basisteil 42 ist mit einer zweiten Kammer oder einem Vorratsbehälter 47 zur Aufnahme eines Teils einer geeigneten
Kristallwachstumsschmelze 45 (Pig. 4E) bei Abschluß des Kristallwachstums versehen.
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Seitenwände 48-48 und das Basisteil 42 des Sockelbauteils 41 bilden eine Gleitfläche 49» welche gleichzeitig die
Oberseite des Basisteils 42 ist. Die Gleitfläche 49 nimmt einen aus den oben erwähnten inerten Materialien hergestellten
Schlitten 51 auf. Der Schlitten 51 weist ein Basisteil 52 mit einem an einem seiner Enden senkrecht zu
diesem angeordneten Bauteil 53 auf. Der Basisteil 52 ist mit einer Ausnehmung 54 versehen, die zur Aufnahme eines
Vorratsgemischs 56 (Fig. 2) dient. Durch den Basisteil 52
verläuft eine Durchlaßleitung oder eine Öffnung 57 für den Durchtritt der bei der Kristallzüchtung auf der Unterlage
44 verwendeten Schmelze 45 (Pig· 4D).
Die Seitenwände 48-48 des Sockelbauteils 41 sind mit nutförmigen
GIeitführungen 58 zur Aufnahme eines Schiffchens
59 versehen. Das aus den oben erwähnten inerten Materialien hergestellte Schiffehen 59 weist eine erste Kammer 61 zur
Aufnahme einer Schmelze 62 (Pig. 3) und eine Durchlaßkammer 63 auf, die mit dem Vorratsgemisch 56 gefüllt und mit der
Ausnehmung 54 (Fig· 4A) verbindbar ist. Eine Zwischenkammer
60 trennt die Kammer 61 von der Durchlaßkammer 63. Die
Bodenfläche 63 der Zwischenkammer 60 dient als Abdeckung für die Ausnehmung 54 während des Kristallwachstumsvorgangs
(Pig. 4B). Das Schiffchen hat an gegenüberliegenden Seiten zwei !Führungsfedern 64-64, die so ausgebildet sind,
daß sie in die nutförmigen Gleitführungen (58-58) passend
einschiebbar und in ihnen verschiebbar sind. Die Kammer 61
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wird von einem Deckel 65 abgedeckt, der aus einem der oben erwähnten inerten Materialien hergestellt ist und die Verdampfung
von flüchtigen Elementen aus der Schmelze 62 (Fig. 4B]
und der Schmelze 45 (Fig. 4C) verhindert.
Nunmehr wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Vor dem eigentlichen Kristallzüchtungsvorgang wird der Schlitten an ein Ende 67
des Sockelbauteils 41 gestellt und entlang der Gleitfläche 49 zu einem vorbestimmten Punkt verschoben. Der Schlitten
dient dazu die die die Unterlage 44 (Fig. 4B) aufnehmende Ausnehmung 43 zu überfahren und abzudecken. In diesem Zusammenhang
ist festzuhalten, daß die Oberfläche der Unterlage 44 nach ihrem Einsetzen fast genau mit der Gleitfläche
49 des Basisteils 42 abschließt. Wenn der Schlitten 51 die Unterlage 44 abdeckt, ist deshalb der die Unterlage 44
umgebende freie Raum auf ein Minimum begrenzt. Diese Verkleinerung des freien Raums vermindert den Verlust von Bestandteilen
der Unterlage 44 durch Verdampfung. Der freie Raum sollte dabei so gewählt werden, daß im Idealfall der
Verlust auf eine Monoschicht der Oberfläche der Unterlage 44 beschränkt ist. Der zulässige freie Raum ist deshalb
abhängig vom Material der gewählten Unterlage und von den auftretenden Partial-Dampfdrücken.
Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Nachdem der
Schlitten 51 in Bezug auf das Sockelbauteil 41 in Stellung geschoben ist, wird das Schiffchen 59 am Ende 67 des Sockel-
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bauteils 41 eingesetzt und die Führungsfedern 64 werden
in die Gleitführungen 58 eingeschoben. Das Schiffchen 59,
welches in enger Berührung mit der Oberfläche 69 des Basisteils 52 des Schlittens 51 steht, wird dann in den Gleitführungen
58 verschoben, bis das vordere Ende des Schiffchens 59 am Bauteil 53 angschlägt, wodurch eine weitere
Verschiebung des Schiffchens 59 unmöglich gemacht wird. Die Oberseite 69 steht mit dem Schiffchen 59 in so enger
Berührung, daß die Kammer 61 eine Schmelze 62 enthalten kann, ohne daß die Gefahr von Verlusten durch Verdampfung
besteht. Wenn das Schiffchen 59 an seinen Platz geschoben ist, werden zwei Anschlagstäbe 50 und 55 in Schlitze 71
bzw. 72 (Fig. 1 und 3) eingesetzt.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind das zusammengesetzte Sockelbauteil
41, der Schlitten 51 und das Schiffchen 59 in einem Horizontalofen 74 angeordnet. Im Ofen 74 ist ein Wärmetauscher
77 eingeschlossene Der Wärmetauscher 77 steht in der Nachbarschaft der die Unterlage 44 enthaltenden Ausnehmung
43 mit dem Basisteil 42 in Berührung. Durch nicht gezeigte Einlaß- und Aualaßeinrichtungen wird ein auf niedriger Temperatur
gehaltenes Gas durch den Wärmetauscher hindurchgeführt.
Obwohl der Wärmetauscher 77 als gasgekühlter Wärmetauscher beschrieben ist, kann in Wirklichkeit auch irgend eine andere
Wännevarminderungsvorrichtung verwendet werden.
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Im folgenden wird eine beispielsweise Art der Ausführung der Kristallzüchtung beschrieben. Ein in geeigneter Weise
p-leitend dotiertes GaP-Unterlagenmaterial, welches in
einem Standardziehverfahren mit Flüssigkeitsumhüllung hergestellt sein kann, wird auf die erforderliche Größe geschnitten,
worauf es auf bekannte Weise geläppt und gereinigt wird. Aus Figo 1 geht hervor, daß die geläppte und
gereinigte GaP-ünterlage 44 in die Ausnehmung 43 des aus
hochreinem Graphit hergestellten Sockelbauteils 41 eingesetzt wird.
Der Schlitten 51 wird entlang der Gleitfläche 49 zu einem vorbestimmten Punkt in Berührung mit dem Sockelbauteil 41
verschoben, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist. Dann wirddas Schiffchen 59 auf dem Schlitten 51 durch Einführen der
Führungsfedern 64-64 in die Gleitführungen 58-58 verschoben,
wie in Fig0 3 zu erkennen ist„ Das Schiffchen 59 wird
auf dem Schlitten 51 verschoben bis die Durchlaßkammer 63 mit der Ausnehmung 54 fluchtet. Sowohl das Schiffchen als
auch der Sehlitten sind aus hochreinem Graphit hergestellt, und es wurde gefunden, daß die optimale Wandstärke für
eine Graphitkonstruktion bei einem Maximum von 3,175 mm (1/8 inch) liegt.
Das Vorratsgemisch 56 aus Ga2On wird durch Abwiegen von
zunächst 0,2 Gramm hochreinem, käuflich erhältlichem Ga2O,
vorbereitet. Das GaP-Material hohen spezifischen Widerstands
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wird zerkleinert, und 0,2 Gramm werden zu dem zuvor abgewogenen GapCK zugefügt. Auf diese Weise entsteht das Vorratsgemisch
5b. Das Vorratsgemisch 56 wird dann in die
Durchlaßkammer 63 eingefüllt und auf diese Weise in die Ausnehmung 54 überführt.
Eine Gallium-GaP-GapO^-Zn Schmelze 62 wird durch Abwiegen
von zunächst 8 Gramm hochreinem Gallium, 0,2 Gramm Zink und 0,1 Gramm Ga^O-, vorbereitet, die sämtlich käuflich erwerblich
sind. Hierzu wird 0,1 Gramm GaP hinzugefügt. Die resultierende Mischung wird in der Kammer 61 des Schiffchens
59 eingefüllt. Der kombinierte Vorrat von in der Schmelze 62 und im Vorratsgemisch 56 vorhandenem GaP ist
derart bemessen, daß sich bei der Kristallwachsturnstemperatur
von 980° C eine mit GaP gesättigte und mit Sauerstoff und Zink dotierte Gallium-Lösung ergibt.
Nach der Beschickung des Schiffchens 59 wird ein Deckel
aus hochreinem Graphit auf der Kammer 61 derart aufgesetzt, daß er mit der Schmelze 62 in Berührung steht, und die Anschlagstangen
50 und 55 werden in die Schlitze 71 bzw. 72 eingesetzt. Die Beschickung und der Zusammenbau des Sockelbauteils
41, des Schlittens 51 und des Schiffchens 59 wird in einer (nicht gezeigten) Kammer vorgenommen, in der eine
trockene und inerte Atmosphäre aufrechterhalten wird. Die beschickte Vorrichtung wird dann in einen Standard-Horizontalofen
74 eingesetzt, wie in Fig. 3 und 4A zu erkennen ist.
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Eine entsprechende Einstellung des Ofens 74 sichert eine der beschickten Vorrichtung angepaßte isotherme Einstellung.
Durch nicht gezeigte Einrichtungen wird eine Stickstoff-Atmosphäre in den Ofen gebracht und aus ihm herausgeführt.
Anschließend wird der Stickstoff abgeschaltet und Wasserstoff wird in das System geführt.
Wie aus Fig. 4B hervorgeht, werden der Schlitten 51 und das
auf ihm befindliche Schiffchen 59 durch Angreifen an einem Ende des Basisteils 52 des Schlittens 51 so verschoben, daß
die Kammer 61 des Schiffchens 59 mit der Ausnehmung 43 des Sockelbauteils 41 fluchtet, wodurch die Unterlage 44 mit der
Gemischschmelze 62 ausgerichtet wird. Das Schiffchen 59 liegt nunmehr am Anschlagstab 50 an und wird dadurch an
jeder weiteren Vorwärtsbewegung gehindert. Der Ofen 74 wird auf die KristallWachstumstemperatur von 980° C aufgeheizt,
wo/üurch sich eine Schmelze 62 bildet. Bei diesem Stand des
Verfahrens wirkt die Bodenfläche 68 der Zwischenkammer 60
als Deckel, weleher die Ausnehmung 54 und das Vorratsgemisch 56 abschließt. Der das Vorratsgemisch 56 umgebende freie
Raum ist auf diese Weise möglichst klein gehalten, wodurch ein Verdampfungsverlust aus dem Vorratsgemisch 56 verhindert
wird. Der Schlitten 51 deckt auch die Unterlage 44 ab und hält den die Unterlage 44 umgebenden freien Raum auf einem
Minimum.
Aus Fig. 4C ist zu erkennen, daß im Anschluß an die Bildung der Schmelze 62 der Schlitten 51 nach vorn versohoben wird.
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Das Schiffchen 59 legt sich am Anschlagstab 50 an, der
eine weitere Vorwärtsverschiebung des Schiffchens 59 zusammen mit dem Schlitten 51 verhindert. Der Schlitten
wird so verschoben, daß die Kammer 61 mit der Ausnehmung 54 fluchtet und so die in der Kammer 61 (Pig. 4B) enthaltene
Schmelze 62 mit dem in der Ausnehmung 54 (Pig. 4B) enthaltenen Vorratsgemisch 56 zusammengebracht wird, um
eine gemisch-gesattigte Schmelze 45 zu bilden.
Der Schlitten 51 wird in seiner Stellung gehalten, bis zwischen der Unterlage 44 und der gemisch-gesättigten
Schmelze 45 ein thermisches Gleichgewicht erreicht ist. Aus Pig. 4D ist zu entnehmen, daß der Schlitten 51 dann
wieder nach vorn verschoben wird. Das Schiffchen 59 wird durch den Anschlagstab 50 an einer Verschiebung gehindert
und die gemisch-gesättigte Schmelze 45 wird, sobald die Kammer 61 mit der Öffnung 57 des Schlittens 51 fluchtet,
mit der Unterlage 44 zusammengebracht. Die Unterlage 44 und die gemisch-gesättigte Schmelze 45 haben die gleiche
Temperatur, so daß weder eine Abscheidung auf der Unterlage 44 noch eine Zersetzung der Unterlage auftritt. Außerdem
wird vermieden, daß die Unterlage durch Berührung mit der Oberfläche der Schmelze eine Oberfläohenverunreinigung
erfährt.
Mittels nicht gezeigter Einrichtungen wird ein Gasstrom aua einem gekühlten inerten Gas, wie z. B. N2 durch den
Wärmetauscher 77 erzeugt. Dies hat eine Absenkung der
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Temperatur des der Ausnehmung 43 und der Unterlage 44 benachbarten
Basisteils 42 zur Folge. Diese Kühlung verursacht einen senkrechten Temperaturgradienten entlang der
senkrechten an die Ausnehmung 43 anschließenden Achse des Sockelbauteils 41, wobei der Basisteil 42 und das Substrat
• 44 die niedrigste Temperatur haben. Auf diese Weise wird durch Abkühlung der gemisch-gesättigten Schmelze 45 das
Kristallwachstum ausgelöst.
Der Wachstumsprozeß wird, wie aus Fig. 4E hervorgeht, in gesteuerter Weise dadurch abgeschlossen, daß der Schlitten
51 zurückgezogen wird, wodurch die gesättigte Schmelze 45 von der Unterlage 44 getrennt wird. Die im Schlitten 51
eingeschlossene Schicht von gesättigter Schmelze 45 wird im Vorratsbehälter 47 abgeschieden» Die GaP-Unterläge 44
wird von 10 bis 60 min in Berührung mit der Schmelze 45 gehalten, was zu einer gewachsenen Kristall schicht von
0,0074 mm bis 0,0762 mm (1/4 bis 3 mil) führt. Zum Herausnehmen der Vorrichtung aus dem Ofen 74 (Fig. 3) wird
der Schlitten 51 zurückgezogen, so daß der Bauteil 53 sich am Schiffchen 59 anlegt, welches seinerseits am Anschlagstab
55 anliegt, wodurch es möglich wird, den vereinigten Sockelbauteil 41, den Schlitten 51 und das Schiffchen 59
herauszuziehen.
Das vorliegende erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel ist in Verbindung mit der epitaktischen Züchtung von p-leitenden
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GaP-Kristallen auf einer Unterlage aus p-leitendem GaP
beschrieben. Es ist jedoch klar, daß die beschriebene Vorrichtung in gleicher Weise für nicht-epitaktische und
epitaktische Kristallzüchtung verwendet werden kann. Die Kristallzüchtung kann mit nicht-halbleitenden Materialien
und mit Halbleitermaterialien durchgeführt werden. Als Halbleitermaterialien können selbstverständlich sowohl
elementare als auch Halbleitermaterialien vom Verbindungstypus Verwendung finden. Außerdem ist die Vorrichtung bei
vielen Kombinationen von Unterlagen und Schmelze anwendbar, wodurch sowohl homogene Übergänge als auch HeteroÜbergänge
gebildet werden können.
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Claims (7)
1. Vorrichtung zur Züchtung von Kristallen auf einer Unterlage
aus der Plussigkextsphase mit einem eine Ausnehmung zur Halterung der Unterlage aufweisenden Basisteil,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Basisteil (42) benachbart und relativ zu diesem
gleitend verschiebbar ein Schiffchen (59) angeordnet ist, welches eine Kammer (61) zur Aufnahme einer Schmelze (62)
aufweist, wobei die Schmelze (62) und die Unterlage (44) während der Kristallzüchtung miteinander in Berührung gebracht
werden, und daß zur Auslösung des Kristallwachstums in der Schmelze ein Wärmetauscher (77) zur Kühlung der
Unterlage (44) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung zur Züchtung von Kristallen auf einer Unterlage aus der Flüssigphase mit einem Schiffchen zur Aufnahme
einer Schmelze und einer Einrichtung zur Abdeckung wenigstens eines Teils des Schiffchens, um die Verdampfung von leicht
flüchtigen Bestandteilen der Schmelze zu verhindern, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zusammenbringen der
Schmelze (62) im Schiffchen (59) mit einem Gemischvorrat (56) zur Bildung einer gemisch-gesättigten Schmelze (62), durch
eine Vorrichtung zum Zusammenbringen der gesättigten Schmelze (62) mit einer Unterlage (44) und durch einen Wärmetauscher
(77) zur Abkühlung der Unterlage (44) und zur Auslösung des
Kri st allwachs turns ·
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Nachbarschaft des Basisteils (42) Und des Schiffchens
(59) und relativ zu ihnen gleitend verschiebbar ein mittlerer Schlitten (51) angeordnet ist, der das Schiffchen
(59) in die Stellung führt, in welcher die Schmelze (62) und die Unterlage (44) miteinander in Berührung stehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß
die Unterlage (44) eng an den Seiten der sie aufnehmenden Ausnehmung (43) anschließt, und daß die Gleitführung des
mittleren Schlittens (51) so ausgebildet ist, daß dieser die Ausnehmung (43) für die Unterlage (44) abdeckt und freigibt,
wobei die Ausgestaltung so getroffen ist, daß der mittlere Schlitten (51) die Ausnehmung (43) für die Unterlage
freigibt, wenn die Schmelze (62) über ihr steht, die Ausnehmung (43) für die Unterlage jedoch abgedeckt ist, wenn
die Schmelze (62) nicht über ihr steht.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schmelze (62) aus einem Gemisch von Gallium, GaP, Ga2CK und Zn im Verhältnis von 8 zu
0,1 zu 0,1 zu 0,2 Gewichteteilen, ζ. Β. Gramm gebildet ist,
die mit dem aus 0,2 Gewichtsteilen Ga2O^ und 0,2 Gewiehts-
teilen GaP bestehenden Gemischvorrat (56) in Berührung steht,
wobei der Gemischvorrat erhitzt ist, um die gesättigte
Schmelze (62) zu erzeugen.
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6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in einem Horizontalofen (74) angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in einem Horizontalofen (74) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kristallwachstum ein epitaktisches
Kristallwachstum ist.
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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