DE2255025A1

DE2255025A1 - Halbleiterbauelement

Info

Publication number: DE2255025A1
Application number: DE19722255025
Authority: DE
Inventors: Osamu Asano; Nobuaki Miura; Shigeru Tanimura
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1971-11-10
Filing date: 1972-11-10
Publication date: 1973-05-17
Also published as: FR2159442B1; GB1403913A; CA992187A; FR2159442A1; DE2255025B2; DE2255025C3

Description

Halbleiterbauelement

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement, das eine. Zinn-Oxydschicht auf einem Halbleitermaterial aufweist und das eine Gleichrichtercharakteristik hat.

Eines der typischen, existierenden fotoelektrischen Bauelemente aus Halbleitermaterial ist ein Silisium-fotoelekt.risches Element, Bekanntlich wird das fotoelektrische Silizium-Element durch Bilden einer P-diffundierten Schicht von einer Dicke von wenigen Mikron oder weniger auf der Oberfläche von Silizium-Material vom N-Typ hergestellt, so daß, wenn das Licht auf deni dazwischen gebildeten P-N~Übergang auftrifft, zwischen der"P-Schicht und der N-Schicht eine fotoelektrische Spannung erzeugt wird. Ebenso ist es bekannt, daß der Leitfähigkeitstyp der entsprechenden Schichten umgekehrt werden kann, tras von der gewünschten Anwendung abhängt. . · ■ "."■·„.-

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Jedoch ist diese Art von Silizium-fotoelektrischen Bauelementen nachteilig, da sie, verglichen mit anderen Typen von fotoelektrischen Bauelementen, teuer sind, wie z.B. Cadraium-Sulfid-Bauelentente, hauptsächlich deshalb, weil die Herstellung von Silizium-fotoelektrischen Bauelementen einen Diffusionsprozeß notwendig macht, der bei hohen Temperaturen und unter kritisch zu kontrollierenden Bedingungen durchgeführt werden muß. Ein weiterer Nachteil der fotoelektrischen Silizium-Bauelemente besteht darin, daß sie eine geringere Empfindlichkeit für kurzwelliges Licht aufweisen entsprechend der Tatsache, daß Lichtenergie, die größer ist als die Energie der verbotenen Zone des Halbleiters, nicht durch die P-N-Schicht des Halbleiters hindurch kann, die gewöhnlich in einer gewiesen Entfernung von der Oberfläche des Halbleiters entfernt gebildet ist· Deshalb ist es wesentlich, die eben genannte Diffusionsschicht extrem dünn zu machen, bevorzugtermaßen nur o,3 Mikron dick, um so ein Bauelement zu schaffen, das ebenso kürzeren Wellenlängen genügt. '- otzdem erfordert die Bildung einer dünnen Diffusionsschicht ein hohes Maß an Diffusionstechniken, was wiederum in hohen Kosten dieses Bauelementes sich niederschlägt.

Wenn die Diffusionsschicht eines solchen Silizium-fotoelektrischen Halbleiter-Bauelementes durch einen transparenten Leitfähigkeitsfilm eines Metalloxydes ersetzt werden könnte und wenn ein solcher Film als Diffusionsschicht mit denselben Punktionen dienen könnte, so könnten die Herstellungskosten eines fotoelektrischen Bauelementes beträchtlich gesenkt werden und das so geschaffene Bauelement würde einen größeren Anwendungsbereich aufweisen. Eines der hier interessierenden, früheren Patente ist das amerikanische Patent Nr. 3 679 9^9, "Halbleiterbauelement mit einer Zinn-Oxydschicht und Substratfläche". Das genannte Patent beinhaltet ein Halbleiterbauelement mit einer Zinn-Oxydschicht (SnO₂), die auf einem Halbleitermaterial, wie z.B. Silizium, aufgebracht ist und eine gleichrichtende und fotoelektrische Charakteristik aufweist.

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Genauer gesagt beinhaltet das genannte Patent· solche Elemente, die durch ein Ver-fahren erhalten werden, indem ein Ilalbleitereinkristallsubstrat aus Silicium vom N-Typ in einem tjuarzrohr erhitzt wird, danach Dampf eines Zinnsalzes, wie ζ.Ώ_β Dimethyl-Zinndichlorid ((CH„)₂SnCl₂) in dieses Quarzrohr eingeleitet wird, wodurch ein Zinnoxydfilm auf diesen Siliziumsubstrat mittels Pyrolyse abgelagert .wird. Solche Bauelemente besitzen einen Übergang, der zwischen der Zinnoxyds.chicht und dem Siliziummateriai gebildet wird, wobei die Grenzschicht wahrscheinlich eine .Schottky-Grenzschicht ist und einem P-N-lJbergang mit Gleichrichtercharakteristik gleicht. Solche Grenzschichten können vorteilhafterweise als Gleichrichter oder als Bauelemente mit fotoelektromotorischer Kraft benützt werden» Es ist bekannt, daß die Zinnoxydschicht durchlässig und leitend ist. Deshalb wird ein fotoelektrisches Bauelement erhalten, wenn· das Element so verwendet wird, daß das Licht auf die genannte Grenzschicht durch die Zinnoxydschicht auffällt. Die Spektralcharakteristik eines solchen, fotoelelttrischen Bauelementes ist dergestalt, daß sie empfindlicher im sichtbaren Wellenbereich ist₅ verglichen mit den bekannten Silisium-fotoelektrischen Bauelementen« Sie weisen desweiteren eine höhere Ausgangsleistung bei geringerer Beleuchtung auf und sind zufriedenstellend in ihrem Temperaturverhalten und in ihrer Empfangscharakteristiko Ein weiterer "Vorteil des Gegenstandes des genannten Patentes besteht darin, daß derselbe in einer Massenproduktion mit geringen Kosten hergestellt werden kann in Anbetracht der Tatsache, daß die Zinnoxydschicht bei niedrigeren Temperaturen aufgebracht werden kann als vergleichsweise bei der Herstellung von.Silizium-,fotoelektrischen Bauelementen. ·

Bevorzugterweise wird Silizium als Halbleitermaterial bei der Herstellung gemäß dem genannten Patent verwendet. Es sei hervorgehoben, daß jedoch die Oberfläche des Siliziumsubstrates schon bei normalen Temperaturen leicht oxidiert und als Srgeb-

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nis das SiIizium-Substrat, das zur Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet werden soll, gewöhnlich einen dünnen Oxydfdlm auf der Oberfläche aufweist. Solche Oxydfilme enthalten typischerweise SiO₂. Es sei wiederum hervorgehoben, daß ein zusätzlicher Oxydfiltn auf der Oberfläche«des Substrates gebildet wird beim weiteren Verlauf des Aufbringens eines Zinnoxydfilms auf der Oberfläche. Als Ergebnis wurde gefunden, daß ein nach der Lehre des genannten Patentes hergestelltes Halbleiterbauelement gewöhnlich einen sehr dünnen Isolationsfilm aufweist, der typischerweise aus Siliziumdioxyd von einer Dicke von wenigen

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A bis Io A besteht, wobei dieser Film zwischen der Zinnoxydschicht und dem Substrat gebildet ist. Es ist deshalb leicht verständlich, daß solche unerwünschten Zwischenisolierschichten unvermeidbar gebildet werden, es sei denn, daß Überlegungen angestellt werden, um jene unerwünschte Schicht zu eliminieren.

Um nun im Detail zu untersuchen, welchen Einfluß die nebenbei zwischen der SnOp-Schicht und dem StSubstrat gebildete Siliziumdioxydschicht auf die Wirkungsweise des SnOp-Si-Hetero-Überganges des Bauelementes hat, entfernten die Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung zuerst die Siliziumdioxydschicht von der Substratoberfläche, die durch natürliche Oxydation auf dem Material gebildet worden war, und bildeten danach eine Zinnoxydschicht auf der sauberen Oberfläche des Substrates mittels eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Entfernung einer Siliziumdioxydschicht auf der Substratoberfläche während des Niederschlags der SnOp-Schichts so daß eine neue Zusammensetzung erhalten werden kann, die zwischen der SnO^-Schicht und dem Substrat des Materials keine Silizlumdfoxydschicht mehr enthält. Als Ergebnis wurde beobachtet, daß die so erhaltenen SnO₂-Si-Verbindungen der Gleichförmigkeit der Durchbruchspannung in Sperrichtung ermangeln, einen größeren Sperrstrom und eine geringere Durchbruchspannung in Sperrichtung aufweisen. Wie von diesen Zusammensetzungen bekannt ist, sind alle diese Änderungen in den Charakteristika

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_. 5 — -

bezüglich des genannten Patentes in den verschiedensten Anwendungen des Halbleiterbauelementes nachteilig. So wurde die Tatsache bekräftigt, daß die Bildung eines Siliziumdioxydfilmes in der libergangsregion der SnO„-Si-Komponenten keinen geringen Einfluß auf die Charakteristik eines solchen Halbleiterbauelementes hat-.

Jedoch wurde ebenso die Tatsache experimentell bekräftigt, daß 'die Dicke des Siliziumdioxydfilmes, der zwischen den SnO₂-Si-Komponenten, hergestellt gemäß der Lehre des genannten-Patentes,' nicht dicker als 15 A ist. Es erscheint glaubhaft, daß gewöhnlich solch eine sehr dünne SiOp-Schicht nicht die ganze Oberfläche des Siliziumsubstrats bedeckt; vielmehr ist die Oberfläche gespickt mit,einer Vielzahl von kleinen SiOp-FiIm-Flächen mit Irregularitäten der Filmdicke und anderen FiXmbe-=· dingungen. Aus diesem Grund ist es kaum möglich, eine SnO„-Si-Zusammensetztmg mit Gleichförmigkeit der Charakteristik $χ₃ Halbleiterbauelement zu erzeugen, was in einer unbefriedigenden Ausbeuterate der hergestellten Element© resultiert« . ■ ·'

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einifotoelektrisches Bauelement zu schaffen, das für hohe, sichtbare Frequenzen empfindlich ist, einen geringen Sperrstrom und eine hohe Durchbruchspanmmg in Sperrichtung, sowie gute Betriebseigenschaften aufweist*

Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Halbleiterbauelement, bestehend aus einem halbleitenden Substrat, einem Isolierfilm auf diesem halbleitenden Substrat und einem Film eines Zinnoxydes, bevorzugterweise Zinnoxyd (SnO^), das auf die isolierschicht aufgebracht ist und eine Gleichrichterwirkung hat. Bevorzugterweise ist das Material des Halbleitei-subatrates aus der Gruppe bestehend aus Si, Ge und GaAs ausgewählt₀ Das Material des Isolierfilmes kann aus der Gruppe umfassend SiOg, Si^N^ und GeO₂

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ο ausgewählt sein. Die Dicke des Isolierfilmes, kann zwischen 15 A

a '

bis 5oo A gewählt werden, bevorzugt jedoch wird die Dicke der

ο ο Isolierschicht zwischen 27 A bis 3oo A gewählt und in bevorzug-

o ο ter Ausgestaltung der Erfindung zwischen 27 A bis loo A.

Solch ein Element kann als gewöhnlicher Gleichrichter ohne irgendeiner zufälligen Strahlungsenergie verwendet werden und mit seiner SnO₂-Schicht als lichtempfangenden Seite kann das Element als fotoelektrischea Bauelement verwendet werden. Jedoch sind weitere Anwendungen der Erfindung möglich, so die Verwendung als Spannungskontrollschalter und als Lichtkontrollschalter, Deaweiteren wurde entdeckt, daß der Gegenstand der Erfindung bei Auftreffen einer Strahlung von einem bestimmten Wert eine hervorragende Spannungsempfindlichkeit oder Anaprechcharakteristik auf eine Vorspannung in Sperrichtung zeigt» wenn die Dicke des SiO₂-Filmes entsprechend einer bestimmten Ausdehnung gewählt wird. Auf diese Weise kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung, wenn sie einer Strahlungsenergie von einem bestimmten Wert ausgesetzt wird, als Schalter verwendet werden, der als Punktion der an das Bauelement gelegten Spannung in Sperrichtung arbeitet. Ebenso wurde gefunden, daß das Element, wenn es mit einer Vorspannung in Sperrichtung von bestimmter Größe oder ohne Vorspannung betrieben wird, sofern die Dicke des SiO₂-Filmes einen bestimmten Wert beträgt, eine hervorragende Strahlungsempf ind-r lichkeit des Sperrstromes auf Strahlungsenergie zeigt, die dem Element zugeführt wird. Auf diese Weise kann das Bauelement vor liegender Erfindung als Schalter verwendet werden, dor ale Funktion der Strahlungsenergie arbeitet.

Desweiteren ist es Zweck vorliegender Erfindung, ein Halbleiter bauelement von neuer Struktur zu schaffen, das eine Gleichricb tercharakteristik hat*

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Ein weiterer Zweck vorliegender Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Halbleiterbauelementes mit Gleichrichtercharakteristik, das einen SnO₂-FiIm auf einem Halbleitersubstrat enthält.

Desweiteren· ist es Zweck vorliegender Erfindung, ein Halbleiterbauelement mit einer SnOp-Schicht auf dem haIbleitenden Substrat zu schaffen, mit einer dazwischen angeordneten Isolierschicht von spezifischer Dicke*

Ein weiterer Zweck vorliegender Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Schalters, der als Punktion der Sperrspannung einer Gleichrichtercharakteristik arbeitet«

Schließlich liegt der Erfindung der weitere Zweck zugrunde, einen verbesserten Schalter zu schaffen, der als Funktion der. auftreffenden Strahlung arbeitet.

Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben« Dabei zeigtt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung,

Flg. 2 eine bevorzugte Anordnung einer Einrichtung zur Herstellung dps Elementes gemäß Fig. l_f

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelementes,

Fig. h eine grafische Darstellung·der Charakteristik eines foto— elektrischen Bauelementes gemäß der Erfindung im Vergleich mit bekannten Bauelementen,

Fig. 5 eine grafische Darstellung zu einem weiteren, statistischen Vergleich der Charakteristik, des fotoelektrischen Bauelementes gemäß der Erfindung mit bekannten Bauelementen,

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Fiß. 6 eine grafische Darstellung des Sperrstromes in Abhängig- ^! keit der Dicke des Siliziumdioxydfilmes,

Fig. 7 eine grafische Darstellung der Durchbruchspannung in Sperrrichtung in Abhängigkeit von der Dicke des Siliziumdioxydfilmes, ·

Fig. 8 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Ansprechempfindlichkeit des Sperrstromes in Abhängigkeit von der Dicke des Siliziumdioxydfilmes,

Fig. 9 eine grafische Darstellung der Beziehung sowohl der Licht-Ansprechempfindlichkeit als auch der Spannungansprechempfindlichkeit i,n Abhängigkeit von der Dicke des Siliziumdioxydfilmes, und , ,

Fig. Io eine grafische Darstellung der Licht-AjjSprechchArakterlstik eines Bauelementes gemäß der Erfindung im Vergleich mit .

einem bekannten Bauelement. !

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In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche feit·.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung abgebildet* Ale Basismaterial < ist ein Einkristallsiliziumsubstrat 1 mit dem spezifischen Widerstand von 1 Ohm cm vom N-Typ verwendet, der desweiteren eine ; Schicht 2 aus Silialumdioxyd (siOg) umfaßt, die auf dem Subetrat * ^ ^] 1 gebildet 1st und desweiteren eine Schicht 3 von 2tnnoxyd , ; (SnO„), die auf der Siliziumdioxydschicht 2 angeordnet ist· Das abgebildete Plättchen umfaßt desweiteren eine Metallelektrode It, ;_: ., , die auf der Zinndioxydschicht 3 gebildet ist, eine weitere Me- , tallelektrode 5, die auf dem Substrat 1 gebildet let und einen ! Schaltkreis, der ein Amperemeter 7 und einer Spannungequelle 6_t >· ^ die eine Vorspannung in Sperrichtung liefert und die an die beiden Elektroden h und 5 angeschlossen ist. ! '

Die Dicke des Siliziuradioxydfilmes wird vorteilhaft «wischen 15 A und 5oo A gewählt, was Im folgenden weiter ausgeführt wird· Auf

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diese Weise wird gezeigt, daß es eine der spezifischsten Besonderheiten vorliegender Erfindung ist, zwangsläufig eine S1O„-Schicht zwischen der SnO^-Schicht und dem Si-Substrat zu bilden, entgegen den Erwartungen der früheren Technik. Die Zinnoxydschicht des Halbleiterelementes ist so gewählt, daß sie gut leitfähig ist und selbst einen Halbleiter vom N-Typ bildet. Die Leitfähigkeit dieser Zinnoxydschicht liegt in der Nähe der Leitfähigkeit eines Metalls, ungefähr Io Atome/cm in Angabeder Elektronenkonzentration. Die SnOp-Schicht 2, die eine N-Typ Halbleitercharakteristik aufweist, kann durch eine schnelle chemische Reaktion gebildet werden, bei der Siliziumdioxyd ausfällt. Das wird mutmaßlich erklärt durch den Überschuß von Metall oder durch den Mangel an Sauerstoff- der von der Schnelligkeit des Fortschreitens der Reaktion herrührt.

Es wurde entdeckt, daß ein Bauelement dieser Struktur und Zusammensetzung eine gleichrichtende Wirkung besitzt und daß dieses Element fotoelektrische Funktionen übernimmt, wenn Strahlungsenergie auf die Heterogrenzschicht innerhalb des Elementes auftrifft. Eine der möglichen Interpretationen dieser Entdeckung' ist, daß die Formation dieser Heterogrenzschicht gerade eine. Schottky-Barriere zwischen der SnOp-^Schicht und dem "Halbleitersubstrat bildet, wobei die Zinnoxydschicht als ein Metall zu betrachten ist.

In Fig. 2 ist eine bevorzugte Anordnung einer Apparatur zur Herstellung des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelementes nach Fig. 1 gezeigt. Die gezeigte Apparatur umfaßt ein heizbares Quarzrohr 21, das von einer elektrischen Heizung 22 umgeben ist,.die die Reaktionszone des Heizofens kontrolliert zwischen 4oo° C und 7oo° C erhitzen kann. Drei Rohrleitungen 11, 18 und 15 führen zu einer Verschlußwand 25 der Heizrohre 21. Die Rohrleitung 11 wird zur Zuführung eines oxydierenden Gases, wie z.B. Sauerstoff, Luft oder einer Mischung von Sauerstoff und Stickstoff,

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-loin das Reaktionsgefäß 21 benützt und ist über ei.n Absperrventil 29t ^ei° Kontrollventil 13 und ein Durchflußmesaer 12 an eine Oxydgasquelle verbunden, wie es durch den Pfeil a angezeigt ist. Die Zuleitungsröhre 18 wird zur Zuführung von Wasserdampf in die Röhre 21 benützt und ist über ein Absperrventil 3o mit einem Verdampfer 17 verbunden, der Wasser e enthält. Die Zuleitungsröhre 15 wird zur Zuführung einer Gasmischung d von Dlmethyl-Zinn-Dichlorid-Dampf c und eines Schutzgases a¹ in die Röhre 21 benützt und ist über ein Kontrollventil 16 an ein weiteres Verdampfungsgefäß lh angeschlossen, welches eine Flüssigkeit b von Dimethyl-Zinn-Üichlorid ((CH_J₃SnCl₂) enthält. Beide Verdampfer 17 und Ik sind in Öl h eines Ölbades 19 getaucht, so daß beide Verdampfer mittels eines nicht gezeigten Erhitzers kontrolliert erhitzt werden können zwischen llo und 15o° C. Eine Röhre 11', die mit einem Ende mit dem Verdampfer lk und danach teilweise in das Öl h des Ölbades 19 getaucht ist, ist über ein Absperrventil 29', ein Kontrollventil 13' und einen Durchflußmesser 12' an eine Inertgasquelle angeschlossen, wie es durch einen Pfeil a¹ in der Zeichnung gezeigt ist. Das andere Ende der heizbaren Röhre 21 ist mit einer Kappe 2(6 verschlossen und das Gas innerhalb der Heizröhre 21 wird gezwungen, durch einen Gasausgangsstutzen 27 mit einer bestimmten Flußmenge auszutreten. Ein Quarzträger 23 ist innerhalb der Reaktionszone der heizbaren Röhre 21 angeordnet, wobei auf dem Quarzträger 23 ein Siliziumplättchen 1 gemäß der Fig. 1 plaziert ist.

In Vorbereitung der Herstellung eines Halbleiterbauelementes gemäß vorliegender Erfindung wird ein N-Siliziutnplättchen 1, · das physikalisch oder chemisch so vorbereitet ist, daß es eine spiegelpolierte oder eine entsprechend rauhe Oberfläche besitzt, mittels verdünnter Lösung von Flußsäure (HF) gewaschen, um jeglichen SiO₂-FiIm zu entfernen, der sich möglicherweise auf der Hauptoberfläche des Plättchens 1 gebildet haben könnte. Das Plättchen 1 wird dann auf den Träger 23 plaziert und in das heizbare Quarzrohr 21 eingeführt, so daß es in der Reaktionszone

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der Röhre 21 gemäß Fig, 2 positioniert ist. Das Siliziumplättchen 1 wird dann mittels der Heizung 22 auf eine Temperatur zwischen Aoo und 6oo° C erhitzt, vorzugsweise auf 52o° C.

Wenn das Siliziumplättchen 1 die eben genannte Temperatur erreicht hat» so werden das Ventil 13 und die Absperrhähne 29 und 3o geöffnet, so daß das oxydierende Gas und der Dampf f durch die Zuleitungsröhren 11 und 18 in die heizbare Reaktionsröhre eintreten können, um innerhalb der Reaktionszone eine Oxydationsatmosphäre zu schaffen. Während das Siliziumplättchen 1 der oxydierenden Atmosphäre zum Beispiel 5 Minuten lang unterworfen wird, wird auf der Oberfläche des Plättchens 1, wie in Fig« I

gezeigt ist, ein Siliziumdioxydfilm 2 von einer Dicke von 2o A gebildet. Die Dicke des Siliziumdioxydfilms lsi; kontrolliert gewählt, wie es innerhalb den Werten von 15 A bis 5oo A z.B. gewünscht ist, undzwar als Funktion der Zeit, in der das Plättchen 1 der oxydierenden Atmospharis unterworfen ist» Jedoch sollte die Temperatur der Heizrohre 21 zur Erzeugung eines Siliziumdioxydfiimesi der tiifcker als 5ö A ist,^: auf 7oo° C erhöht werden» wobei die fctir Öiidung des SiOp-Filmes von einer gewünschten Dicke nötwendige Seit ohne substantielle Änderung der Qualität des Filmes reduziert Börden kft^k* pie !Auswahl der Dicke des SlO₀-

, . . ■ : -." .; .U- ■ -. . ■■■■{.-'■■'- "'■■'.■■- '■■ - " l· - . · ^ά Filmes wird ite folgenden atlsfÜhrlicher dargestellt*

Wenn der SiO₂^FiIm von giBwÜnschtef Öicke auf der Plättchenoberfläche gebildet wird, so ist das Ventil 13' und der Absperrhahn 29· geöffnet, so daß ein inerten Trägergas a¹ durch die Zufuhr rungsleitüng 11· zum Verdampfer lh geleitet wird, der Dimethyl-Zintt-Dichlorid b enthält. Wie es aus Fig« 2 des-weiteren ersichtlich iiet, wird das inerte Gas a¹auf eine bestimmte Temperatur vorefnitüst üiid passiert dann einen Teil der Zuleitungsröhfe li · j der in iääs 'ÖLbad 19 eingetaucht ist« Das Ölbad 19 wird mittels eines nicht gesseigten Erhitzers erhitzt, so daß das Öl h auf eitle Temperatur zwischen Ho und i'5o° Cj. vorzugs-

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weise auf 135° 6 gehalten ist. Folglich wird der Verdampfer 1*+ ebenfalls erhitzt, um einen Dimethyl-Zinn-Dichlorid-Dampf darin zu erzeugen. Dieser Dimethyl-Zinn-Dichlorid-Dampf innerhalb des Erhitzers Ik wird mit einem Trägergas a¹, das den Erhitzer lh ebenfalls passiert, zusammengebracht und die resultierende Gasmischung d wird in die Heizröhre 21 eingeleitet, wobei der Druck desselben gewöhnlich durch eine nicht gezeigte Vakuumpumpe, die an den Gasausgangsstutzen 27 angeschlossen ist» reduziert. Gleichzeitig mit der Zuführung des Gasgemisches d wird Wasserdampf in die Heizröhre 21 eingeleitet, wenn es notwendig ist. Dabei wurde gefunden, daß die zusätzliche Einführung des Wasserdampfes in die Heizröhre 21 während der Abscheidung des SnO„-Films die erforderliche Zeitspanne zur Abscheidung des SnO₂-Füms gewünschter Dicke reduziert wird, ohne daß eine substantielle /nderung der Qualität des Filmes auftritt.

In der Reaktionsjzone sind 0„ und (CH^)₂SnCl₂ dee Gasgemisches d Pyrolyse- und Oxydationereaktionen auegesetzt, wodurch eine Schicht von Zinnoatyd dauerhaft auf die SiOg-Schicht Ii auf der Oberfläche des Siliziumplättchens 1 aufgebracht wird» Fig« I zeigt die Querschnittsstruktur eines derart erzeugten SnO₂-SiO„-Si-Halbleiterbauelementes.

Die Reaktion kann durch folgende Gleichung beschrieben Werden:

(CH„)₂SnCl₂ + O₂ ► SnO₂ + 2CH-C1.

Der Zinnoxydfilm» der durch dieses Verfahren erhalten wird, ist von hoher optischer Durchlässigkeit, seine Durchläseigkeitsrate ist höher als 8o-9o$ des Lichtes von einer Wellenlänge zwischen Ίοο τημ - 8oo πιμ. Diese Schicht ist also von hoher Leitfähigkeit. Wenn es gewünscht wird, kann die Leitfähigkeit jedoch noch weiter erhöht werden (Erniedrigen des Widerstandes), indem eine geringe Menge von Antimontrichlorid (SbCl„) in die Dimethyl-Zinn-Diohloridlösung b eingegeben wird.

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Es wurde - ebenso gefunden, daß ein N-Typ-Siliziumhalbleiter ein geeignetes Material als Substrat für das Halbleiterelement gemäß der* Erfindung ist. Jedoch konnte ein Halbleitermaterial vom P-Typ und mit derselben gleichrichtenden Charakteristik ebenso zur Verwirklichung verwendet werden. Bei der Verwendung von P-Material wurde jedoch gefunden, daß vorzugsweise die Abscheidereaktion der Zinnoxydschicht bei etwas höheren Temperaturen oder größerer Hitze durchzuführen ist, als bei der Verwendung von N-Hateriai, wie es eben beschrieben wurde. Es wurde gefunden» daß Elemente mit ähnlicher gleichrichtender Charakteristik ebenso verarbeitet werden können mit Ge oder GaAs als Trägermaterial. Weiterhin wurde beobachtet, daß Sl Nj, oder GeO₂ anstelle von SiOp verwendet werden können als Isolierschicht, die zwischen der Zinnoxydschicht und dem Halbleiterträgermaterial zum Zweck der Verwirklichung vorliegender Erfindung gebildet ist. . ?,

Fig;. 3 zeigt einen Querschnitt eines Halbleiterbauelementes in einer bevorzugten Ausführung vorliegender Erfindung. Das gezeigte Element umfaßt eine Schicht 2' von elektrisch isolierendem Material,,wie z.B. Siliziumdioxyd von ausreichender Dicke, ungefähr o,6ju, das auf einem Teil der Hauptoberfläche des Halbleiterträgers 1 gebildet ist, eine weitere Schicht 2 von einem isolieren-

o ο den Material, wie z.B. Siliziumdioxyd von 15 A bis 5oo A, die auf einer Fläche des genannten Halbleiterträgers 1 innerhalb einer Öffnung des genannten Filmes oder der Schicht 2'. gebildet ist und eine Zinnoxydschicht, die desweiteren auf den Schichten

2 und 2' angeordnet ist, wodurch eine gleichrichtende Grenz-Schicht zwischen dem Halbleitersubstrat 1 und der Zinnoxydschicht"

3 gebildet wird. Di© so erhaltene* Grenzschicht wird durch die Isolierschicht 2' begrenzt und ist nicht freiliegend oder unbedeckt, weshalb sich.eine ausgezeichnete Charakteristik des erfindungsgemäßen Bauelementes ergibt.

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BAD

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Nachdem nun die strukturellen Besonderheiten des Bauelementes, gemäß vorliegender Erfindung beschrieben worden sind, sollen
anhand von verschiedenen grafischen Darstellungen verschiedene charakteristische Eigenschaften des Elementes als ein Halbleiter-^ bauelement beschrieben werden. Es sei hervorgehoben, daß diese verschiedenen charakteristischen Besonderheiten durch den Gebrauch eines spezifischen Beispieles des erfindungsgemäßen

Elementes erhalten wurden und zwar mittels eines N-Typ-

Einkristallsiliziumsubstrates von 2 mm und 2oo μ Dicke und ei-

2
ner Zinnoxydsohicht von 1 mm und o,6 ju Dicke.

Fig. h ist eine grafische Darstellung, die einen Vergleich der Charakteristika eines fotoelektrischen Elementes mit einer
Sn0₂-Si0„-Si-Struktur zeigt, das entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde und einem fotoelektrischen Element mit SnO₂-Si-Struktur, das entsprechend dem oben genannten amenikanischen Patent hergestellt worden ist. Die Kurve C in Fig. h stellt dabei die Gleichrichtercharakteriatik des fotoelektrischen Elementes gemäß der Erfindung dar, die Kurven A und B zeigen hingegen die Gleichrichtercharakteristik eines fotoelektrischen
Elementes bekannter Technik, wobei in sämtlichen Fällen keinerlei Lichtenergie auf das Element aufgegeben ist. Die Kurve A
wurde erhalten, indem ein Element verwendet wurde, bei dem
während der Herstellung die Bildung der Siliziumdioxydschicht zwischen der Zinndioxydschicht und dem Siliziumsubstrat verhindert wurde j die Kurve B wurde erhalten, indem ein Element verwendet wurde, bei dem während der Herstellung keine derartigen besonderen Rücksichten vorgenommen wurden. Wie aus den Kurven des Schaubildea zu ersehen ist, ist der Sperrstrom oder Dunkelstrom des Bauelementes gemäß vorliegender Erfindung negativer, d.h. betragsmäßig größer, verglichen mit den Elementen, die
naoh der bekannten Technik hergestellt sind.

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Fl{j. 5 ist eine grafische Darstellung mit einem weiteren Vergleich in einer statistischen Weise der Charakteristik vorliegender Erfindung mit dem bekannten Bauelemente In dem Schaubild ist auf der Ordinate, die relative .Frequenz auf ge tragen _s· während auf der Abszisse die Durchbruchspannung in Sperrichtung aufgetragen ist".. Die Kurve C des Schaubildes zeigt- eine statistische Verteilung der Durchbruchspannung in Sperrichtung gemäß der Erfindung, während die Kurven A' und B' die entsprechenden statistischen Verteilungen von Vorrichtungen bekannter Technik zeigen. "Wiederum wurde die Kurve A^! erhalten mittels eines Elementes, bei dem während der Herstellung die Bildung einer Siliziumdioxydschicht zwischen der ginndiosrydscfaicht und: dem Silisiumsubstrat verhindert wurde.! die Kurve B^! wurde erhalten, indem ein Element verwendet wurde¹, das während seiner Herstellung keinen derartigen Rücksichtnahmen unterworfen war„ Wie aus desn "Schaubild zu entnehmen ist ^ ist die Verteilung der Purohbruch-.spannung in Sperr.ibhtung bei einem Halbleiterbauelement, kargestellt gemäß vorliegendem Erfindung ₉ s©hr gleiofamäßiig,, wohingegen die Verteilung jener-Späiinung bei' Bauelementen ü®.r bekannten Technik weit streut»

Fig. 6 ist eine grafische Darstellung d©r~Beziehtrag zwischen dem Sperrstrom in Abhängigkeit von der Dicke der Silisiuradioxydschicht des erfindungsgemäßen Bauelementes, und swar in dem FaIl₅ in dem keinerlei Lichtenergie .auf dasselbe aufgegeben wird* Wie aus dem Schaübild zu entnehmen ist, wird der Sperrstrora immer kleiner, je dicker die Siil&iutndioxydschioht ausgebildet ist und im besonderen, wenn die pioke der Siliziumdioxydsohioht Über tiii{5«i⁴t.lhr 2o Λ nnwjiehst bis wnfjofJihr 6o A₅ so ^^ird der Kporrstrom rnpj.de verringert, lös wui'de erhalten, daß bei einer Bioke der Siliziutndioxydachloht von ungefähr 5oo A der Sperrstrom vollständig auf null reduziert wird.

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Fi(V. 7 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dor Durchbruchspannung in Sperrichtung und der Dicke der SiO₀-Schicht rles erfindungsgemäßen Ilalbleiterbauelementes, ebenfalls wenn keine Lichtenergie auf dasselbe aufgegeben wird. Wie aus Fig. 7 zu entnehmen ist und im Gegensatz zum Schaubild in Fig. 6, ist die Durchbruchspannung in Sperrichtung umso höher, je dicker die SiOp-öchicht ausgebildet ist und ebenso wie die Dicke der Siliziumdioxydschicht von 2o A bis zu 6o Λ anwächst, so wird die Durchbruchspannung in Sperrichtung ziemlich rapide höher. JCs ist anzuehmen, daß,die Änderung der Durchbruchspannung in Sperrichtung, die von der Dicke der SiO₂-Schicht abhängt, aus der Tatsiiclie herrührt, daß die Siliziumdioxydschicht 2 bei zunehmender Dicke graduell als Isolierschicht zu wirken beginnt. Auf der anderen Seite tendiert die Siliziumdioxydschicht von zunehmender Dicke dazu, die gleichrichtende Charakteristik des Bauelementes herabzusetzen und die Fotoempfindlichkeit desselben zu verringern, Aus diesem Grund wird bevorzugt eine Dicke des Siliziumdioxydfilmes von weniger als 3oo A gewählt und in verstärktem Maße bei Betrachtung des Herstellungsprozesses wird die Dicke der Schicht in bevorzugter Weise weniger als loo A gewählt.

Es sei wiederholt, daß in der vorhergehenden Beschreibung der verschiedenen Charakteristiken und Besonderheiten vorliegender Erfindung keine Lichtenergie auf das Bauelement aufgegeben wurde. Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß das erfindungsgemäße Bauelement bei Auftreffen von Lichtenergie eine Rückwärtsspannungsansprechempfindlichkeit und eine Lichtansprechempfindlichkeit in dem interessierenden Teil zeigt, wenn die Dicke der Siliziumdioxydschicht einen besonderen ausgewählten Bereich aufweist und im besonderen werden die Sperrspannung- und Lichtempfindlichkeit schnell beachtlich, wenn die Dicke der Schicht auf einen bestimmten Wert angewachsen ist.

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BAD ORIGINAL

Fig.¹ 8 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Sperrspannungsempfindlichkeit .in Abhängigkeit von der Dicke der Siliziumdioxydschicht vorliegender Erfindung zeigt, intern Falle, in welchem die Erfindung einer konstanten Licht- " enorgieeinstrahlung von looo Lux unterworfen ist und eine Vorspannung in Sperrichtimg von einer Vorspannungsquelle, Wie in Fig. 1 gezeigt ist, innerhalb verschiedener bestimmter Werte, O, 1, 2 und k Volt, verändert wird, was durch die verschiedenen Kurven mittels der veränderten Vorspannung als Parameter in Fig.

8 grafisch dargestellt ist« Auf der Ordinate des Schaubildes

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ist der Sperrstrom injU A per h mm angegeben, während auf der Abszisse die Dicke der Siliziumdioxydschicht aufgetragen ist. Hie aus dem Schaubild ersichtlich ist, zeigt dast Element vorliegender Erfindung bei Auftreffen von Lichtenergie eine ausgesprochene Sperrspannungsempfindlichkeit, vorausgesetzt, daß die Dicke des Siliziumdioxydfilmes großer als ein bestimmter Wert gewählt ist, und zwar 2J A, wohingegen die Sperrspannungsempfindlichkeit von Bauelementen bekannter Technik vernachlässigbar ist, Das bedeutet, daß das erfindungsgemäße Bauelement bei Auftreffen von Lichtenergie und bei einer bestimmten Dicke des Siliziumdioxydfilmes als ein spannungskontrolliertei· Schalter oder als Schaltvorrichtung mit ausgezeichneter Charakteristik benützt werden kann, wobei dieser Schalter als Funktion der angelegten Spannung in Sperrichtung operiert. Wie desweiteren aus dem Schaubild ersichtlich ist, wächst die Sperrspannungsempfindliqhkeit unterhalb einer Dicke von ungefähr 2o A der Siliziumdioxyd— schicht nur geringfügig an. Die Sperrspannungsempfind'lichkeit wächst jedoch rapide an, wenn die Dicke der Siliziumdioxydschicht in den Bereich von 28 A anwächst. Es ist leicht zu verstehen, daß in dieser kritischen Hegion der Dicke der Siliziumdioxydschicht ein geringfügiger Unterschied in der Schichtdicke eine große Abweichung der Charakteristik hervorruft, weshalb diese kritische Dickenregion der Schicht bei der Herstellung der Bauelemente, die als spannungskontrollierter Schalter arbeiten, boi der Massenherstellung vermieden wird, ■

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— Io —

Fig. 9 ist ein Schaubild zur Darstellung der Beziehung der Lichtempfindlichkeit ebenso wie der Sperrspannungsempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Dicke der Siliziumdioxydschicht des Bauelementes, wobei dasselbe verschiedenen Lichtenergien unterworfen wird, so 3o, loo, 3»°» looo, 2ooo, 3ooo und Ίοοο Lux, was mittels eines Parameters im Schaubild gezeigt ist, während die Vorspannung in Sperrichtung, herrührend von einer Vorspannungsqtielle gemäß Fig. 1, von O bis 1 Volt variiert wird, wobei also der eine Parameter die Vorspannung in Sperrichtung ist» Der zweite Parameter ist die auftreffende Lichtenergie. Auf der Ordinate des Schaubildes ist wiederum der Sperrstrom in juA per Ί mm aufgetragen, während auf der Abszisse die Dicke der Siliziumdioxydschicht aufgetragen ist. Das Schaubild macht also deutlich, daß das erfindungsgemäße Element eine ausgesprochene Sperrspannungsempfindlichkeit zeigt, wieviel Lichtenergie auch immer auf das Element aufgebracht wird, Jedoch wiederum bis zu einer Dioke des Siliziumdioxydfilmes, die größer ist als ein bestimmter Wert, in etwa 27 A, wohingegen die Sperrspannungsempfindlichkeit von Bauelementen bekannter Technik vernachlässigbar ist. Die Kurven in Abhängigkeit von der Rückwärtsvorspannung verschieben sich also bei anwachsender Lichtenergie nach oben, wie aus dem Schaubild zu entnehmen ist.

Das Schaubild zeigt desweiteren, daß das Element bei konstanter Vorspannung in Sperrichtung, bei ungefähr 1 Volt, oder mit O Volt Vorspannung, eine Lichtempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Lichtenergie zeigt, die auf die Grenzschicht des Elementes auftrifft, wobei die Lichtempfindlichkeit sehr verbessert werden

i,

kann, wenn die Dicke der Siliziumdioxydschicht dicker ist als ein bestimmter Wert, der bat) 2J A liegt, obwohl die Erfindung ein anwachsende Lichtempfindlichkeit sogar in dem Falle zeigt, wenr die Siliziumdioxydschicht dicker ist als ein bestimmter Wert« der bei 2o A liegt. Das bedeutet, daß das erfindungsgemäße Halb Leiterbauelement, wenn dessen Dicke des Siliziumdioxydfilmes

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innerhalb eines bestimmtes Bereiches gewählt wird, das Halbleiterelement als' ein lichtkontrollierter Schalter verwendet werden kann, oder als Schalter mit_? einer hervorragenden Charakteristik, die als Funktion der auf das Element auftreffenden Lichtenergie arbeitet, unabhängig davon, ob das Bauelement mit einer Sperrspannung vorgespannt ist oder nicht. Wie desweiteren aus Fig* "9 zu entnehmen ist, zeigt das Element ein ausgesprochenes Anwachsen der Lichtempfindlichkeitscharakteristik ebenso wie der· Sperrspannungsempfindlichkeitscharakteristik, wenn die Dicke der Siliziumdioxydschicht bis in den Bereich des spezifischen,

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kritischen Wertes anwächst, der bei 27 A liegt. Es ist leicht verständlich, daß in dieser kritischen Region der Siliziumdioxydschichtdicke eine geringe Differenz dieser Dicke eine große Abweichung-der Charakteristik verursacht, weshalb in bevorzugter Weise diese Region bei der Herstellung der Erfindung zum Gebrauch als lichtkontrollierter Schalter auf Massenprodulctionsbasis vermieden wird. . .- " ·

Die Lichtempfindlichkeitscharakteristik vorliegender Erfindung ist besser aus dem Schaubild gemäß Fig* Io zu entnehmen, in welchem auf der Ordinate der Sperrstrom in einem linearen Maß- ■ .stab aufgetragen ist, wohingegen der Sperrstrom in den Figuren 8 und 9 in einem logarithmischen Maßstab aufgetragen ist. Auf der Abszisse in Fig. Io ist die Vorspannung in Sperrichtung,. die am Element anliegt, aufgetragen, während eine Änderung der Lichtenergie, die. auf das Element aufgegeben wird, als Parameter der verschiedenen Kurven angegeben ist. Die mit P bezeichneten Kurven zeigen die Charakteristik vorliegender Erfindung und die · mit Q bezeichneten Kurven zeigen die Charakteristik eines Bauelementes, das in bekannter Technik hergestellt ist. Beim Vergleich beider Gruppen von Kurven ist es offensichtlich, daß die Lichtempfindlichkeit oder fotoelektrische Empfindlichkeit vorliegender Erfindung ungefähr 3o mal so groß ist, wie diejenige der bekannten Bauelemente.

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Iu der vorliergelienden Beschreibung des Ilerstcllungsprozesseä vnrliecnnder Erfindun& gemäß Pig. 2, wurde die Silissiuuidioxydschicht, die durch natürliche Bedingungen gebildet Worden war, vollständig durch den Gebrauch einer Lösung, die Flußsäure enthielt» entfernt, bevor die Siliziumdioxydschicht anschließend zum Zwecke vorliegender Erfindung gebildet wurde. Der Grund der Entfernung der Siliziumdioxydschicht, die durch natürliche Bedingung entstanden ist, besteht darin, um die Herstellung der kontrollierten Dicke der Siliziumdioxydschicht zu erleichtern« Genaugenommen ist die Dicke der natürlich entstandenen Siliziumdioxydschicht eines Siliziumplättchens, das zur Herstellung eines Bauelementes gemäß der Erfindung vorbereitet wird, verschieden oder nicht gleichmäßig, was von dem zeitlichen Ablauf abhängt, nachdem das Plättchen geschnitten worden und spiegelnd poliert worden ist} ebenso hängt es von den Umgebungsbedingungen ab, denen das Plättchen ausgesetzt war und anderes mehr· Deshalb macht die Formation des Siliziumdioxydfilmes auf dem Plättchen zum Zwecke vorliegender Erfindung in Zusammenhang mit der Siliziumdioxydschicht« die durch natürliche Bedingungen gebildet wurde, den resultierenden SlO₂-Film in seiner Dicke und Qualität ungleich, woraus eine große Streuung der Sperrspannungscharakteristik, des Sperretromes und der Durchbruchspannung in Sperrichtung resultiert. In Gegensatz dazu eliminiert die oben genannte Vorbehandlung zur Entfernung der unerwünschten Siliziumdioxydschicht solch ein Problem und erhöht die Ausbeutungerate der Herstellung. Jedoch muß die natürlich gebildete Siliziumdioxydschicht nicht vollständig entfernt werden. Wenn als Ergebnis dieser Vorbehandlung eine Schicht von gleichmäßiger Dicke erhalten wird, so kann diese Schicht als Teil der Siliziumdioxydschicht benützt werden, die danach zum Zwecke der vorliegenden Erfindung durch genau kontrollierte Oxydationsbedingungen mittels eines oxydierenden Oase«, der Temperatur und der Oxydationazelt gebildet wird»

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Während die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß verschiedene Variationen und Modifikationen der Erfindung möglich eind, die innerhalb der Beschreibung liegen» ..

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Claims

225502b

Patentansprüche

Ua lbloiterbauolemont mit einem halbleitenden Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Trägermaterial eine isolierende Schicht angeordnet ist| auf der oino Zinndioxydschicht aufgebracht ist, wobei auf der Zinndioxydschicht und auf dom Trägermaterial Jeweils eine Metallelektrode angeordnet ist, und dnß ti to Halbleiteranordnung eine Gloichrichtercharakteristik aufweist.

2, Halbleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Isolierschicht derart gewählt ist, daß der Sperrstrom vermindert und die Durchbruchspannung in Sperrichtung erhöht ist.

3. Halbleiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Dicke der Isolationsschicht ein anderer ist als derjenige, bei dem die Sperrspannungsempfindlichkeit des Halbleiters bei Auftreffen von Lichtenergie schnell anwächst.

k. Halbleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe avis einem Material der Gruppe Si, Ge und GaAs besteht.

5. Halbleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe aus Silizium besteht.

6. Halbleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe vom N-Leitfähigkeitstyp ist.

7· Halbleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Schichtmaterial eine halbleitende Komponente ist.

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8. Halbleiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus einem Material aus der Gruppe-SiOg, Si„N^ und GeQp besteht.

9. Halbleiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Materini Siliziumdioxyd ist.

10. Halbleiter nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Siliziumdioxydschicht ungefähr zwischen 15 A bis 5oo A beträgt* „ .

11. Halbleiter nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die

■-..'"■·-·■ - -- ..'fr ...".-."· β. Dicke der Siliziumdioxydschicht zwischen 2o A bis 3oo A

gewählt ist« , ■'■_■

12. Halbleiter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke derSiliziumdioxydschicht zwischen So A und loo A

13. Halbleiter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Siliziumdioxydschicht zwischen 27 A bis 300 A liegt* ■■'■;-' ".: ;_■'■;._ ■■■".-' ;■■."■-' ■■■.-... -V-. - '■"■■ "■;" .'

lh. Halbleiter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Siliziumdioxydechicht zwischen^ 27 A und looA liegt. .■■-- ' ;'--':-.'; ■ " . _: ■ .. · ". ;

15. Halbleiter nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Siliziumdioxydschicht zwischen 15 A und 25 A liegt. .

16. Halbleiter nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die

' · --- . - .0 Dicke der Siliziumdioxydschicht zwischen 2ο A und 25 A

liegt*

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17· Halbleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinndioxydschicht eine solche Dicke aufweist, daß Strahlungsenergie durch sie hindurchtreten kann, und daß desweiteren Kontakte angeordnet sind zur Nutzbarmachung der foto-

elektrischen Ausgangsleistung zwischen der Zinnoxydschicht und dem Halbleitersubstrat.

18. Halbleiteranordnung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsquelle zur Erzeugung einer Vorspannung in Sperrichtung zwischen der Zinndioxydschicht und dem Halbleitersubstrat angeordnet ist, wobei die Halbleiteran-' Ordnung in Sperrichtung entsprechend der Gleichrichterwirkung gepolt ist. , ■ '

19· Halbleiteranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontrollglied zur Kontrolle der Sperrvorspannung vorgesehen ist.

20. Halbleiter nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß
eine konstante Menge an Strahlungsenergie auf die Ilalbleltornnnrdniinf; nufgegeben ist.

21. Halbleiter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sperrvorspannung einen konstanten Wert besitzt.

22. Halbleiteranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorspannung null Volt beträgt.

23. Halbleiteranordnung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß Kontrollmittel zur Kontrolle der Menge der Strahlungsenergie, die auf die Halbleiteranordnung aufgegeben
wird, angeordnet sind.

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2k. Halbleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe eine Hauptoberflache besitzt, auf der ein zweiter Isoliermaterialfilm von bestimmter Dicke nur auf einem Teil der Ilauptoberf lache des Substrates aufgebracht ist, wobei die erste Isolierschicht auf der Oberfläche des Substrates • angeordnet ist, die durch die zweite Isolierschicht begrenzt ist, und daß die Zinndioxydschicht auf der ersten Isolierschicht aufgebracht ist.

25. Halbleiter nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinndioxydschicht von solcher Dicke ist, um empfangene Strahlungsenergie hindurchzulassen, und daß desweiteren Kontakte angeordnet sind, um die fotoelektrische Ausgangsleistung zwischen der Zinndioxydschicht und dem Halbleitersubstrat nutzbar zu machen.

26. Halbleiteranordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsquelle zur Erzeugung einer Sperrvorspannung zwischen dieser Zinndioxydschicht und dem Halbleitersubstrat angeordnet ist, die in Sperrichtung entsprechend der Gleichrichtercharakteristik der Halbleiteranordnung gepolt ist.

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