DE2158681A1 - Verfahren zur Behandlung einer einen pn-Übergang aufweisenden, lichtemittierenden Halbleitervorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Behandlung einer einen pn-Übergang aufweisenden, lichtemittierenden Halbleitervorrichtung

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Description

Western Slectric Company, Incorporated, New York, (U.S.A.)
'/erfahren zur .Behandlung einer einen pn-Uebergang aufweisenden,. 11 enter.ibt:! erenden I-alble Ltervorri. ohbung»
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein /erfalrren zur Behandlung einer einen pn-Uebergang aufweisenden,, lichtemittierend en Halbleitervorrichtung zur Vergrusserung von deren Lebensdauer.. Unter "einen pn-Uebergang auiweisenden, lichtöniitbierenden Halbleitervorrichtung" werden hier inkohärentes Licht emittierende (elelrtrolumineszente) und kohärentes Lioht emittierende (Laser) Vorrichtungen verstanden-
Besondere ElelrbroluminesKenzdioden sind derzeit Gegenstand von intensiver iOrsclrmng und Entwicklung.. Vi eg en ihrer kleinen Abmessungen, ihrem Wirkungsgrad und der raschen Ansprechzeit sind Elektrolumineszenzdioden für numerische - und alphanumerische Anzeigen bei vielen Anwendungen besonders geeignet. Laserdioden können mit Vorteil in optischen Uebertragungsanlagen und optischen Speichern verwendet werden, insbesondere die kürzlich
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enbwickelten Laserdioden, die bei Raumtemperatur kontinuierlich Lichtwellen erzeugen (U.S.Patentanmeldung, Serial Ho. 33,705 vom 1. Kai 1970 der gl eichen Anrcelderin) m
Eine bestehende Schwierigkeit bei der VerwBndung..dieser lichtemittierenden Dioden ist die Tatsache, dass ihre Lichtleistung unter Vorv;ärtsspannung mit der Zeit abnimmt, so dass sie unter Umständen ausgewechselt v/erden müssen. Die Lebensdauer der besten Dioden dieser Art beträgt einige wenige Jahre. Dies ist zwar wesentlich länger als die Lebensdauer von Glühlampen; V/enn jedoch die Dioden 'Deile von Apparaten bilden, welche an entfernten Orten verwendet und unterhalten werden Bussen (zum Beispiel ein Telephon) ist eine Lebensdauer der Diode erwünscht, die mindestens gleich derjenigen des Apparates ist, in den sie eingebaut ist, so dass keine kostspielige Ersetzung der Diode notwendig ist»
Es wurde versucht die Lebensdauer von GaAs-Dioden durch Aufbringen eines Ueberzugs zu verlängern. Beispielsweise wurde mit einem Ueberzug aus Siliziumoxyd eine Verbesserung bezüglich der Degradation von GaAs bei niederen Stromdichten erhalt en( Lanza u.a., "Aging Effects in GaAs Electroluminescent Diodes11, Solid State Electronics, Band 10, Seite 21 (1967)). Jedoch war diese Verbesserung unter tatsächlichen Betriebsbedingungen bei denen hohe Stromdichten Benötigt werden, vernachlässigbar klein-
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Der genaue Mechanismus der Degradation von einen pn-Uebergang aufweisenden, lichternittierenden Kalbleitervorrichtungen ist nicht bekannt» Me herrschende Ansicht ist, dass die Degradation unter Betriebsbedingungen einem Ilürperphanomen zuzuschreiben ist, sum Beispiel der Diffusion von Zwischengitteratomen im Halbleiterkörper zu den Uebergangsbereichen ( siehe zum Beispiel Steiner und Anderson, "Degradation of GaAs Injection Devices", Solid State Electronics, rfand 11, Seiten 65-86 (1968)). Daraus wurde allgemein geschlossen, dass durch eine Oberflächenbehandlung von lichteinittierenden Vorrichtungen keine wesentliche Verlängerung dieser Vorrichtungen erzielbar ist. Trotz dieser Meinung wurde eine Passivierungstechnik entdeckt, rr.it v;elcher die Lebensdauer von lichten:! ttierenden Halbleitervorrichtungen verlängert vier den kann..
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Behandlung einer einen pn-Uebergang aufweisenden, lichtemittierenden Halbleitervorrichtung, welche Gallium enthält und auf der eine Galliumoxyd enthaltende Schicht durch Eintauchen in ein oxydier-endes Reagens erzeugt wurde, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Halbleitervorrichtung zum Austreiben von überschüssiger I'euchtigkeit aus der Galliumoxyd enthaltenden Schicht ausgeheizt wird, wodurch sich eine längere Lebensdauer der einen pn-Uebergang aufweisenden, lichtemittierenden Halbleitervorrichtung ergibt.
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Vorzugsweise sind die Halbleitervorrichtungen eine Ualliuinverbindung enthaltende Dioden iiiit einem pn-Uebergang. Bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird eine amorphe, natürliche Galliumoxydschicht auf der Oberfläche der Halbleitervorrichtung gebildet.. Zu diesem Zwe.ck wird die Halbleitervorrichtung in ein wässeriges, oxy- · dierendes System getaucht und dann getrocknet. Die erzeugte Oxydschicht bewirkt eine chemische Passivierung der halbleitervorrichtung, da sie den Transport von Verunreinigungen in das Körperuaterial der Vorrichtung , insbesondere in den Bereich des pn-Uebergangs verhindert. Die bei -iaumteraperatur zu erwartende Halbwertszeit der Lebensdauer von so behandelten Dioden ist grosser als 10 Stunden. Zur Verstärkung der Passivation kann die Halbleitervorrichtung noch mit einem glasigen Isoliermaterial überzügen werden.
Nachfolgend v.ard an Hand der beiliegenden Zeiclinungen ein Ausführung s bei spiel der'Erfindung beschrieben.. In den Zeichnungen zeigen:
Pig.l einen Querschnitt durch eine gerr.aes einen Ausführungsbeispiel des Verfahrens der Erfindung behandelte Halbiert ervorri chining ,-
Fig.2 ein Schaubild, welches die Degradationseigenschaften von gemäss einem Ausfüljrungsbeispiel des Verfahrens der Erfindung behandelten Halbleitervorrichtungen in einer StickstoffUmgebung im Vergleich mit unbehandelten Halbleitervorrichtungen zeigt,
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1'1Lg.3 ein Sehaubild, welches die Dagradationseigenschäften von zviel Gruppen gernüss einerrt Ausfülirungsbei spiel der Erfindung behandelten HaLbLeitervorrichtungen in Luft im Vergleich mi b unbehandelben [ialbleibervorrlchbungeri zeigt, wobei die Halbleibervorrichbungen einer Gruppe einen zusätzlichen Ueberzug aus SLLiziumdioxyd aufwiesen und
l'\ig.4 ein Schäubild, welches die üegradablonseigenschaf ten von drei Gruppen von Halbleitervorrichtungen zeigt, wobei die Halbleitervorrichtungen einer Gruppe gemiiss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung behandelt waren, die Halbleiter vorrichtungen der zweiten ifruppe nicht behandelt waren und die Halb Leibervorrichtungen der dritten Gruppe KiLb Siliziunidioxvd überzogen v/areri*
ϊ'Ίβ.Ι zeigt eine typische, LLohber;; Lb bierende Galliumphosphiddlode, (ILe ger.Uss einem Aus CührungabeLspiel des Verfahrens der Erfindung behandelt wurde.. Die Diode 10 utafassb einen n-lei benden Körner IL, eine η-leitende rvL t Tellur dotierte Schicht 12, die durch epLtaxiales Aufwaclisen aus der flüssigen Phase erzeugt wurde und eine p-leitende Mit Sauerstoff dobierbe Zinkschiehb 13, die ebenfalls durch epiba;ciales Aufwachsen aus der flüssigen Phase erzeugt wurde Die Diode wurde auf ihrer n-le.iteriden Seite auf oint;m geeigneten Träger 14 -'iiifgobracht. Auf der p-leitenden Seite der Diode wurde eine Kontaktelelctrode 15 aufgebracht, die raLt; fl-'ii· p-leitenden Seite der Diode einen ohmschen Kontalrt bildete Die Diode wurde dann mit iinsciiLiuibdrahben (nichb dargestellt) verseilen, für den üinbau in eine 3ohaiburig, Nach Urzeugung der KonlialtteLektrode Uj wird zur I'iujsivi erung der Diode eine dünne Schicht aus natürLlchom GaLl.Liurioxyd L6 auf der restlichen
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freiliegenden Oberfläche der Diode erzeugt* Die Oxydschicht kann nur etwa 300 bis 400 S. dick sein, so dass es erwünscht sein kann eine weitere passivierende Schicht 17 aus einem glasigen,, dielektrischen Material wie Siliziumdioxyd auf die Oxydschichb aufzubringen.
Die Diode muss nicht die dargestellte Form aufweisen, sondern kann als l.iesastruktur mit Stutzleitern ausgebildet sein. Anstatt durch epitaxiales Aufwachsen aus der flüssigen Phase kann der pn-Uebergang auch durch Diffusionstechniken erzeugt werden. Die Struktur kann auch mehr als einen pn-üebergang aufweisen und kann beis pielsweise als eine pnpn-Schaltvorrichtung ausgebildet sein.
Die Oxydschicht 16 wird durch Eintauchen der Diode in ein wässeriges, oxydierendes System wie eine Lösung von .'/as s er st offsuperoxyd erzeugt- Die Konzentration der für GaP verwendeten Wasserstof f su per ο xyd lösung soll 30;i» betragen, jedoch kann die Konzentration dieser Lösung von 10 bis 70,t betragen. Die Lösung wird nahe dem Siedepunkt gehalten. Die Diode wird der Lösung entnommen, wenn sich eine Schicht aus Galliumoxyd mit einer Dicke von wenigen hundert ft gebildet hat.. Eine minimale Dicke von angenähert 100 S ist notwendig- Bei Verwendung einer 30/iigen Lösung bleibt die Diode während angenähert 7 Stunden eingetauchb. Wie durch Röntgens trahleiibeuhurig, Elektronenbeugung, ellipsometrische und Kikroprobe-AnaLyse festgestellt wurde, besteht die aufgewachsene Schicht hauptsächlich aus einer amophen Form
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von Galliumoxydmonohydrat. Lit amorph ist gemeint dass keine kristallinen Phasen innerhalb der Grenzen der verwendeten Analysen festgestellt vierden konnten.
Es wird vermutet, dass die Reaktion wie folgt abläuft:
GaP + H2O2 Ga2O3 . H2O + P3O5 (1)
Das Phosphat wird in der Lösung gelöst und es bleibt die Oxydschicht auf der Oberfläche der Diode zurück. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass, obwohl von anderen eine Wasserstoffsuperoxydlösung bereits in zahlreichen Aetzprozessen verwendet wurde, noch niemand diese stabile Form von amorphen Galliumoxyd erhalten hat.. Bei den bekannten Prozessen wurden bei wesentlich höheren Temperaturen kristalline Formen von Galliumoxyd erzeugt (siehe zum Beispiel Hubenstein, "The Oxidation of GaP and GaAs" Journal of Electrochemical Society, Band 113, Kr.6, Seiten 540 bis 542).
Die aufgewachsene Schicht passiviert noch nicht, erst muss das überschüssige V/asser durch geeignete 'Trocknung entfernt v/erden Im allgemeinen genügt dazu eine V/arme behandlung mit einer Temperatur, die allmählich auf 150 bis 35O0G zunimmt, während einer Zeitdauer von einer halben bis zu 5 Stunden in einer trockenen, nicht korrosiven Umgebung, zum Beispiel in einem inerten Gas wie Stickstoff* Beispielsweise kann die-Diode in einer Stickstoffatmosphäre während angenähert drei Stunden auf aufeinanderfolgende iemperaturen von 95 und 25O0C aufgeheizt werden.
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Es wurden Untersuchungen zur Feststellung der Wirkung der passivierenden Oxydschicht auf die Degradations.eigenschaften der GaP-Dioden durchgeführt. Für diese Untersuchungen wurden die Dioden aus einer einzigen Scheibe aus flüssig eingekapselten nach dein Czochralski-Verfahren gewachsenem η-leitenden GaP hergestellt. Auf diese Scheibe wurde durch epitaxiales Aufwachsen aus einer flüssigen Phase eine mit Tellur dotierte Schicht gebildet auf welche eine ρ-leitende mit Sauerstoff dotierte Zinkschicht aufgebracht wurde· Die Scheibe wurde dann unter Verwendung eines Breies durch Sc Im ei den in die Diodenplättchen geteilt und diese unter Verwendung von Si-Au Vorformen mit Trägern verbunden. 'Die Ohms ehe η Kontakte mit den p-leitenden Bereichen wurden durch Anbringen von Be-Au Kontaktelektroden· und AnschIussdrahten erhalten. Die Dioden wurden dann in einer Lösung von HpSo-, II O und HpOp sur Entfernung der vom Schneiden beschädigten Oberflächenteile geätzt.. Zur -irzielung einer sauberen Oberfläche wurden die Dioden zuerst in destilliertem, entionisierten V/asser und dann in Isopropanol gespült.
Eine Gruppe dieser Dioden, wurde dann gemäss einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung durch Eintauchen in eine 30^ige Wasserstoffsuperoxydlösung von einer Temperatur von angenähert 100 C wahrend 4 Stunden passiviert. Die Dioden wurden dann bei einer bis auf 25O0C zunehmenden Temperatur während angenähert 3 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre getrocknet- Eine andere Gruppe der Dioden wurde unbehandelt gelassen-
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Dan Schaubild nach der ^ig.2 seiet die normalisierte äussere ^uuntenausbeute ( η / >) ö ) in 1 ogar L thrai schein Las stab (natürlicher Logarithmus) in .Ainlcbiori der Zeit T in Stunden für eine Gruppe von fünf oxydierten und eine Gruppe von fünf nicht oxydierten Dioden, welche Dioden bei 2000O und 10 mA /orwärbssbrom In einer Sticks bo f !'atmosphäre gealtert wurden. DLe ein^ozeLehne ten Punkte sind :1 Le L. Lb beLwerbe der Dioden einer Gruppe '.Yie aus dem SchaubLVl hervorgeht, neigen die der LLnLe 18 entsprechenden oxydierten und bei 250 0 wlirmebehandelten DLoden eine wesentlich kleinere Degradation (Verschlechterung) 'ils die der Linie 19 entsprechenden nichboxydierben Dioden.. Die Gruppe der oxydierten Dioden zeigte zudem eine wesentlich grCissero GleichfüK.ii.^ke it der Degradation, wie durch die vertikalen FehLerlinien angezeigt Ls b, welche die Sbandardabweiehung vorn i.LtbeLwerb angeben. Die Entfernung dar Oxyds oh Lcht von drei passLvLerten, teLLweise da^radlerten DLoden hatte eine fiur;::ü!.ordentLich rasche, s^riuiFliafte Degradation zur Folge, wie uö durch die LLnLo 20 im ÜohaubL-ld angeaeLgt Ist»
Ί/üL tere ünbersuotiungüti wurden aur Abklärung dei' llatur des Dt!f:ralabLonsprozes£;es dur-ohgeführt, ßs vairde die Strom-SparmungskennlLnie der gleichen GaP-Diode vor und nach der Oxydation gemessen, Die Kenn L in · m waren im wesont LLoheri gleich, was aniioLgb, ila55s die Oberfl '.chen-fUirorribLnatlonszenbren durch don O.tyd'ii, i. οηίίΊΓθίϊ5?£ίί5 ti L- ί , boo i nf hisst -wo rdtia. l.raoh der DegradatLon bofui'i'itin du; Πιπηί. LnL- . ..u\v. \Xbvn.v'X\y,iii\:_\\ ü>bi oiulcor.iponenbe,
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- ίο -
Jedoch blieb die Abklingseit der Elektrolumineszenz ungeändert, wan zeigte, dass der Leehanismus der strahlenden Rekombination durch die Degradation nicht beeinflusst wird.. Die Schnelligkeit der Degradation von nicht oxydierten Dioden nahm nach einer Wärmebehandlung wesentlich zu.
Auf Grund dieser Ergebnisse wird angenommen, dass die Degradation infolge des Transports von Verunreinigungen von der Oberfläche der Diode in den pn-Uebergangsbereich, was eine Abnahme des Injektionswirkungsgrades zur Folge hat, auftritt.. Das nach dem beschriebenen, erfiridungsgemassen /erfahren auf der Oberfläche der Diode feebildete Oxyd verhindert die Diffusion dieser Verunreinigungen in dem Bereich des pn-Uebergangs durch Binden dieser Verunreinigungen an der Oberfläche und/oder durch Schrankenwirkung, die die Aufnahme von Verunreinigungen aus der Atmosphäre in die OberfLache der Diode verhindert.
Die Halbwertszeit der Lebensdauer dieser GaP-DLoden bei Raumtemperatur vrurde aiii der iiasis einer Aktivierurigsenergie von 0,93 eV fibgeschützt, die vorher für eine Gruppe von hermetisch abgedichteten GaP-DLoden bestimmt wurde. Vorläufige Daten von passivierten Dioden Lassen sich gut mit den Daten von hermetisch abgedichteten Dioden vergleichen, so dass dio Verwendung dieser Aktivierung!·;energie eine vernünftige Näherung durste LIt. Auf eile sei.· H.'isis wurde, pe schätzt, -.Un: a din IlaLbwerU;-zeit der Lobeniulauur einer ct.· L'inching üg em Ua s behändeLtν,η GaP-
Dlode 1O8-LO9 ötauislün betrr.gt»
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Da die Oxydschicht relativ dünn (gewöhnlich 300 bis 400 R) ist können die Passivier ungseigenschaften durch Aufbringen eines Ueberzugs aus Siliziurnox3rd verbessert v/erden. Dieser Ueberzug kann mittels einer Standard-Silanbehandlung erzeugt vierden,. d.h. durch Reaktion des Silans mit Sauerstoff bei einer Temperatur zwischen 300 und 6000C und Ablagern des erhaltenen Siliziunioxyds auf der Galliuir.oxydschicht. Auf diese V/eise wird eine glasige, aus elektrisch isolierendem Laterial bestehende Schicht erhalten, welche anscheinend eine zusätzliche Schranke gegen das Eindringen von Verunreinigungen aus der Luft darstellt» Es können für den gleichen Zweck auch andere glasige Llaterialen verwendet werden.
Das Schaubild nach der Pig.3 zeigt die normalisierte, Uusserc Quantenausbeute im logarithmischen Dasstab ( natürlicher Logarithmus) als Funktion der Zeit T in Stunden für drei Gruppen von GaP -Dioden, üxne Gruppe wurde gemäss dem oben beschriebenen Verfahren oxydiert. J3ie zweite Gruppe wurde in gleicher Weise oxydiert und witer mit Silan bei 35O0C behandelt und die dritte Gruppe w urde nicht oxydiert.. Die Dioden wurden bei 2000C und einem Vortvärtsstroia von 10 mA in Luft gealtert» V/ie das Schaubild zeigt war die Degradation der der Linie 21 entsprechenden, mit SiOp behandelten oxydierten Dioden kleiner als diejenige der der Linie 22 entsprechenden, nur oxydierten Dioden. Jedoch waren diese beiden Diodengruppen bezüglich der Degradation wesentlich besser als die der Linie 23 entsprechenden, nicht oxydierten Dioden. Dies zeigt, dass die Ablagerung eines
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Ueberzugs aus Siliziundioxyd auf die Dioden deren Lebensdauer verlängert, wodurch die Theorie unterstutzt wird, dass dj ο Degradation durch die Bildung einer Schranke gegen üussere Verunreinigungen verlangsamt wird. Die Ergebnisse zeigen auch, dass si eil die behandelten Dioden sowohl bei gewöhnlichen atmosphärischen Bedingungen aly auch in einer Sticksto±'fui..gebung /rut verhalten.
Aelmliclic Untersuchungen haben gezeigt, dass die mit Silan behandelten Dioden bei einer Alterung r.it höheren Tem-' peraturen besser als die nur oxydie rtcn Dioden.
Welhx-end durch die SaI liujrozyd schicht allein und mit der Kombination aus der Cralliiuiioxydsehicht und der Siliziumdioxydschicht eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer der Dioden erzielt wird, ist in dieser Hinsicht üe Sillziuradioxidschicht allein nicht wirksam. Das Schaubild nach der l''ig.4 ■ zeigt wieder die normalisierte muantenausbeute ')) / V0 als i*unl-rtion der Zeit T in Stunden -f\\x drei Gruppen von SaP-Dj öden» Die Dioden der Gruppe 24 v/aren ceir.ass dem beschriebenen Verfahren oxydier te Dioden,, die Dioden der Gruppe 25 waren nicht oxydier t und die Dioden der 3-ruppe 26 waren ebenfalls nicht oxydiert, jedoch bei einer temperatur con 37O0G nit Silan behandelt►
Wie aus der Fig.4 ersichtlich ist, wird durch die Silanbehandlung allein die Degradation nicht verkleinert. Die Dioden 26 zeigen im Gegenteil eine grössere Degradation als die Dioden der anderen beiden Gruppen.. Der Grund warum die mit Silan
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behandelten Dioden eine grüssere Degradation zeigen als die nictrb oxydier ten Dioden 25 ist wahrscheinlich der, dass durch die höhere lemeratur der angewendeten Wärmebehandlung die Erzeugung von Defekten im pn-Ucbergangsbereich unterstützt und dadurch der 'Transport von Verunreinigungen von der Oberfläche in den on-Uehergaiigsbereich verstärkt wird.
Es wurde festgestellt, dass dickere Oxydschichten erhalten werden, wenn das oxydierende l;„Op-Sysbem einen Katalysator enthält. Dieser Katalysator kann ein Edelmetall wie Silber, Platin, Gold, Palladium oder eine Legierung dieser LetalIe sein. Zur Demonstration der kabalytisohen .Virkung wurden drei Scheiben aus n-leitendon GaP in gebremibe Lösungen von siedenden KpOp während angenähert 7 Stunden getaucht,, Eine Lösung enthielt keinen Katalysator, eine enbhio.Lt ein festes Stück Platin und eine enthielt ein Stuck Gold, welches inIt einer Oberfläche der Scheibe verbunden war. Lib.der lösung ohne Katalysator wurde
eine Oxydschient mit einer Dicke von angenähert 75 A, mit der das Platin enthaltenden Lösung wurde eine Oxydschicht mit einer Dicke von 125 ° und mit der das mit der Scheibe verbundene Gold enthaltende Lösung wurde eine Oxidschicht von 700 ß erhalten. Dies zeigt klar, dass durch die Zugabe eines Katalysators zur lösung die Aufwachsgeschwindigkeit des Oxyds vergrössert'wird. Dies isb vermutlich das Resultat einer Zerlegung des HpOp durch den Katalysator. Durch das Verbinden des Katalysators mit der Scheibe wurde jedoch eine so grosse Zunahme der Aufwachs-
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geschwindigkeit erzielt, dass noch ein anderer i-echanismus mit im Spiel sein muss. Vermutlich Ijalt das Gold, welches nicht oxydiert einen Weg offen für den Elektronentransport .zwischen der lösung und dem Kalbleiter, welcher sonst durch das Oxydwachstum auf dcjr ganzen Oberfläche der Scheibe verschlossen werden würde. Durch die Verwendung einer Goldlegierung als qhmscher Anschlusskontakt auf der fertigen Vorrichtung, wie in Bezug auf Fig.l beschrieben, wird eine katalytisch^ Vergrößerung der Oxydationsgeschwindigkeit erzielt, wenn die Vorrichtung gemäss dem erfindungsgeruässen Verfahren behandelt wird.
Die JJirfindung ist nicht auf das Oxydieren von GaP-Diöden durch Reaktion mit einer V/a s sera to ff superoxydlosung beschrankt. Wie aus der Gleichung (1) folgt, kann auf einer beliebigen, einen pn-üebergang aufweisenden, lichteLdttierenden Vorrichtung die gleiche passivierende Oxydschicht erzeugt werden, sofern die Vorrichtung einen merklichen Anteil (mindestens 5/») aft Gallium enthält. Beispielsweise kann das Verfahren nach der Erfindung auf Vorrichtungen angewendet werden, welche GaAs, GaAlAs, AlGaP, InGaAs, oder InGaP oder mischungen dieser Verbindungen enthalten. Dies wurde durch die Reaktion von zwei Scheiben aus η-leitenden, mit l'ellur dotiertem GaAs mit Vi'asser bei Raumtemperatur bzw. 6O0C bestätigt.. V/ie ei'-ce ellipsoir.etrischo und Röntgenstrahl-Analyse zeigt, wurde- die gleiche amorphe li'orm von Galliumoxydrnonohydrafc auf den Oberflächen erhalten; Die
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Reaktion läuft vermutlich nie folgt ab: ·
GaAs + H9O Ga9O . H9O + As^O7. 1I9O (2)
Jedoch wurde festf:or.tellt, dass die freie Ladungsträgerkon?; entration die Oxydationst r:eschwindi£'keit ^aAs in Viasser beeinflusst.
Experimente zeigten, dass durch Oxydation von n-leitendeiü GaAs
17 -2 i:.it einer Dotierungskonzentration von "2.10 cm in siedendem Wasser v/Lijrend 5 Stunden eine Oxydschicht von nur 50 bis 100 i\.
Dicke erzeugt v;urde. oils ist deshalb eine l.-.iniiriale Dotierun£s—
17 -2
dichte von angenähert 2.10 ciu not'.vendi/;;, ura Schichten von brauchbarer Dicke'ir.it vernünftigem Zeitaufwand zu erzeugen.
BAD ORIGINAL
2098 3 0/0935

Claims (12)

  1. Patentansprüche :
    ^l. ./Verfahren 2ur Behandlung einer einen pn-Uel)erlang auf v/ei cenden, licht ei?.it tierenden Halbleitervorrichtung, welche Salliuu enthält und auf der eine Oalliumoxyd enthaltende Schicht durch IDintaucheri in ein oxydierendes Kea^ons erzeugt wurde, dadurch ^ekennseiclmet, dass die Halbleitervorrichtung (10) zvi:- ^antreiben von "'überschüssiger feuchtigkeit aus der das U-alliui.:oxyd enthaltenden Schicht (16) ausgeheilt v/ird, εο dass die Lebensdauer der eine:.: pn-Ueber£;an.£ aui'weisendc::, lichtev·:' t ui er enden Ualbleitervor— richtung (10) verlf.nf;ert wird.
  2. 2. ¥erl'cvl:ren nach Patent an-cpruch 1, dadurch cjekennEeichnet, cla^s die Vorrichtung (10) daij Salliura in i'orm von GaP5 uaAe, 3-aü.aP, GfLA.lAs, AlffaP, InGaj'is oder InG-aP enthält.
  3. 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oxydierende Reagens eine '.vf.sserine Losung ist.
  4. 4. Verialjren nach Patentanspruch 3, dadurch gelreimzcicrmet, dass die v;llsserif;e Lösung .<asserstoffsu.ncroxyd Pit einer ILonzentration von 10 bis 70/j ist.
  5. 5. Verfahren "nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Cialliumoxydschicht (16) iijndestens 100 S. diele ist.
  6. 6. Verfahren nach. Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die G-alliuinosydschicht eine Dicke von 300 bis 400 Ä besitzt►
    BAD ORIGINAL 209830/0935
  7. 7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) bei Μΰ-ααί 35O0C ansteigenden üemperaturen ausgehe!zt wird.
  8. 8. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch rekennzeichnet, dass die G-alliurnoxydschicht (16) r.\it einer Schicht aus einem glasigen, dielektrischen material überzogen v/ircl.
  9. 3, Verfahren nacli Patentanspruch 8, dadurcii gekennzeichnet, ui.GS als dielektrische ..aterialscLicht eiue Schicht (17) aus Slliziur.idiO'Xyd aufgebracht v/ird.
  10. 10. vrerfuhren nach-Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Oxydcchlcht (16) in Cregenv/arb eines Katalysators aufwächst.
  11. 11. /erfahren nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator im oxydierenden .Reagens enthalten oder η it einer Oberfläche der Vorrichtung (10) verbunden ist.
  12. 12. Verfahren nach Pa I entan Spruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein JSdelr.ieball oder eine Jideliaetallegierung ist.
    BAD ORIGINAL
    2 09830/093 5
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