DE2346399A1 - PROCESS FOR GROWING EPITAXIAL LAYERS - Google Patents

PROCESS FOR GROWING EPITAXIAL LAYERS

Info

Publication number
DE2346399A1
DE2346399A1 DE19732346399 DE2346399A DE2346399A1 DE 2346399 A1 DE2346399 A1 DE 2346399A1 DE 19732346399 DE19732346399 DE 19732346399 DE 2346399 A DE2346399 A DE 2346399A DE 2346399 A1 DE2346399 A1 DE 2346399A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solution
boundary layer
substrate
dopant
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732346399
Other languages
German (de)
Inventor
Harry C Gatos
Manfred Lichtensteiger
August F Witt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Massachusetts Institute of Technology
Original Assignee
Massachusetts Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Massachusetts Institute of Technology filed Critical Massachusetts Institute of Technology
Publication of DE2346399A1 publication Critical patent/DE2346399A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B19/00Liquid-phase epitaxial-layer growth
    • C30B19/10Controlling or regulating
    • C30B19/103Current controlled or induced growth
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/936Graded energy gap

Description

DR-INC. DIPL.-INQ. M. SC. DIPL.-PHYS. DB. OIF>i..-PH\ S.DR-INC. DIPL.-INQ. M. SC. DIPL.-PHYS. DB. OIF> i ..- PH \ S.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAiZCKERHÖGER - LEGAL RIGHT-GRIESSBACH - HAiZCKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGARTPATENT LAWYERS IN STUTTGART

A 40 349 mA 40 349 m

a - 149a - 149

12. Sept. 1973Sep 12, 1973

Massachusetts Institute of TechnologyMassachusetts Institute of Technology

Cambridge, Mass. 02139 / USACambridge, Mass. 02139 / USA

Verfahren zum Züchten von EpitaxialschichtenProcess for growing epitaxial layers

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Züchten von Epitaxialschichten aus einer Lösung in einem Lösungs/Substrat-System. The invention relates to a method for growing epitaxial layers from a solution in a solution / substrate system.

Dem Aufsatz "Modulation of Dopant Segregation by Electric Currents in Czochralski-Type Crystal Growth" auf den Seiten 1013 bis 1015 der Zeitschrift J. Electrochem. Soc.: SOLID STATE SCIENCE, vom Juni 1971, der auf die Urheber vorliegender Erfindung zurückgeht, kann eine Erörterung entnommen werden, die sich auf die Trennung"von Dotierungsmitteln in mit Tellur dotierten Indium-Antimonid-Einkristallen bezieht, wobei über die Wachstumsgrenz-The essay "Modulation of Dopant Segregation by Electric Currents in Czochralski-Type Crystal Growth "on pages 1013 to 1015 of the journal J. Electrochem. Soc .: SOLID STATE SCIENCE, dated June 1971, which goes back to the authors of the present invention, a discussion relating to "the separation of" dopants in tellurium-doped indium-antimonide single crystals can be found refers, with the growth limit

409883/0785409883/0785

it - it -

schicht während des Kristallwuchses vom Czochralski-Typ elektrische Ströme angelegt werden. Es werden sehr kurze gepulste elektrische Stromimpulse verwendet, um eine Zeitmarkierung während des Kristallwuchses zu erzielen, was die Beobachtung von Wachstumsraten unter unterschiedlichen Wachstumsbedingungen ermöglicht.layer during the crystal growth of the Czochralski type electrical Currents are applied. Very short pulsed electrical current pulses are used to mark a time to achieve during the crystal growth what the observation of growth rates under different growth conditions enables.

In einem weiteren Artikel, auf den hier lediglich informationshalber Bezug genommen wird, mit dem Titel "Current-Controlled Growth and Dopant Modulation in Liquid Phase Epitaxy", der ebenfalls auf die Urheber vorliegender Erfindung zurückgeht und veröffentlicht wurde in der Aprilausgabe 1973 auf den Seiten 583 bis 584 der Zeitschrift J. Electrochem. Soc., SOLID STATE SCIENCE, ist eine Arbeit in Verbindung mit dem Kristallwuchs beschrieben, wobei ein Lösungs/Substrat-Systern der im nachfolgenden noch beschriebenen Art angegeben ist, bei welchem ein thermisches Gleichgewicht des Systems errichtet wird.In another article, which is here for information only Reference is made, entitled "Current-Controlled Growth and Dopant Modulation in Liquid Phase Epitaxy", the also goes back to the authors of the present invention and was published in the April 1973 issue on the Pages 583-584 of J. Electrochem. Soc., SOLID STATE SCIENCE, is a work related to crystal growth described, whereby a solution / substrate system of the im the type described below is indicated, in which a thermal equilibrium of the system is established.

Die meisten verwendeten Halbleiteranordnungen sind Sperrschicht oder Grenzschichtsysteme. Die meisten dieser Anordnungen werden unter Verwendung von Diffusionstechniken hergestellt. Solche Techniken führen zu Grenzschichten,übergängen oder Sperrschichten, die üblicherweise nicht abrupt sind, d.h. sie weisen einen Anstieg auf; dieser Umstand hat einen starken Einfluß auf die Arbeitsweise solcher Halbleiteranordnungen. Abrupte Grenzschichten oder Übergänge sind besonders wichtig bei lichtemittierenden Dioden (beispielsweise GaP), bei solaren Zellen (beispielsweise GaAs) und dergleichen. Most of the semiconductor devices used are junction or boundary layer systems. Most of these arrangements are made using diffusion techniques. Such techniques lead to boundary layers, transitions or barriers, which are usually not abrupt, i.e. have a slope; this fact has a strong influence on the operation of such semiconductor devices. There are abrupt boundary layers or transitions particularly important in light emitting diodes (for example GaP), in solar cells (for example GaAs) and the like.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein VerfahrenThe object of the present invention is therefore to provide a method

409883/0765409883/0765

zum Züchten von Epitaxialschichten bei Halbleitern anzugeben, wobei ein Dotierungsprofj 1 der Grenzschicht oder des Überganges erzielt wird, welches sehr steil ausgebildet werden kann.for growing epitaxial layers in semiconductors, with a doping profile of the boundary layer or the junction is achieved, which can be made very steep.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten Verfahren und besteht erfindungsgemäß darin, daß für das System Materialien verwendet, werden, die an der Grenzschicht zwischen Lösung und Substrat einen Peltier-Effekt aufweisen, daß ein Substrat mit einer leitenden Lösung in Kontakt gebracht wird, die eines oder mehrere der auf dem Substrat abzulagernden Materialien enthält, daß Lösung und Substrat auf eine Temperatur gebracht und auf dieser gehalten werden, an welcher die Lösung gesättigt ist oder sich nahe ihrem Sättigungspunkt befindet, daß durch das Lösungs/Substrat-System in der Weise ein elektrischer Strom geleitet wird, daß an der Grenzschicht zwischen Lösung und Substrat eine Kühlung bewirkt wird, wobei die Kühlung nur während der Zeit des elektrischen Stromflusses über die" Grenzschicht und nur im Bereich der Grenzschicht auftritt und daß der Rest des Lösungs/Substrat-Systems mit Ausnahme der Grenzschicht auf der Temperatur aufrechterhalten wird, die vor Durchgang des elektrischen Stromes existierte.To solve this problem, the invention is based on the above named method and according to the invention consists in that materials are used for the system, which at the Boundary layer between solution and substrate have a Peltier effect that a substrate is in contact with a conductive solution is brought, which contains one or more of the materials to be deposited on the substrate, that solution and substrate on brought and maintained a temperature at which the solution is saturated or is close to its saturation point, that by the solution / substrate system in the An electric current is conducted in such a way that cooling is effected at the interface between the solution and the substrate, the cooling only during the time when the electrical current flows over the "boundary layer" and only in the area of the boundary layer occurs and that the remainder of the solution / substrate system, with the exception of the boundary layer, is maintained at temperature that existed before the passage of the electric current.

Die Erfindung besteht also darin, daß durch geeignete Einwirkung während des Züchtungs- oder WachsturnsVorganges ein sehr steiles Dotierungsprofil am Grenzübergang erzielt werden kann, wobei auch das Wachstum des Halbleiter selbst wesentlich schneller als bei bisher bekannten Verfahren erfolgt. Hierzu wird so vorgegangen, daß für ein Lösungs/Substrat-System eine elektrisch leitende Lösung verwendet wird, die ein oder mehr der auf demThe invention consists in the fact that by suitable action during the breeding or growth process a very steep Doping profile can be achieved at the boundary, with the growth of the semiconductor itself much faster than in previously known methods. To do this, the procedure is that for a solution / substrate system, an electrical conductive solution is used, which is one or more of the on the

403U83/0765403U83 / 0765

Substrat abzulagernden Materialien enthält und die in Kontakt mit dem Substrat gebracht wird. Wesentlich ist, daß die Temperatur des Systems dabei auf einer Höhe aufrechterhalten and eingestellt wird, die die Lösung ihrer Sättigung nahebringt oder sie auf dem Sättigungspunkt hält. Man leitet dann einen elektrischen Strom quer durch die Grenzschicht zwischen Lösung und Substrat, wobei die Richtung und die Größe des Stroms so ausgewählt wird, daß sich lediglich an der Grenzschicht allein ein Abkühleffekt ergibt, das"Restsystem jedoch auf der Gleichgewichtstemperatur aufrechterhalten wird.Substrate contains materials to be deposited and those in contact is brought with the substrate. It is essential that the temperature of the system is maintained and adjusted at a level that brings the solution close to its saturation or keep it at the saturation point. An electric current is then passed across the interface between Solution and substrate, the direction and magnitude of the current being selected so that it is only at the boundary layer alone gives a cooling effect, but the "residual system" is maintained at the equilibrium temperature.

Man erzielt auf diese Weise eine kontrollierte Verteilung des Dotierungsmittels und damit auch gleichförmigere Eigenschaften des erzielten Halbleiters.In this way, a controlled distribution of the dopant and thus more uniform properties are achieved of the semiconductor achieved.

Weiterhin ist es unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, kontrollierte Veränderungen des Aufbaus und der Miffihung zu erzielen.Furthermore, it is using the method according to the invention possible controlled changes in the structure and to achieve the miffihung.

Verfahrensgemäß werden dabei epitaxiale Schichten aus einem Lösungs/Substrat-System zum -Wachsen gebracht, wobei das gesamte System, wie schon erwähnt, nahe bei oder am Sättigungspunkt der Lösung gehalten, jedoch die Temperatur an der Grenzoder Zwischenschicht zwischen Lösung und Substrat durch einen durchgeleiteten Strom kontrolliert wird. Zur Erzielung des gewünschten Wachstums wird dann ein elektrisch leitendes Substrat oder ein Keim in Kontakt mit der leitenden Lösung gebracht, die die auf dem Substrat abzulagernden Materialien enthält. According to the method, epitaxial layers are made to grow from a solution / substrate system, the entire As already mentioned, the system is kept close to or at the saturation point of the solution, but the temperature is at the limit or Interlayer between solution and substrate is controlled by a current passed through. To achieve the the desired growth is then brought into contact with an electrically conductive substrate or a seed, which contains the materials to be deposited on the substrate.

Hierzu v/ird eine Vorrichtung verwendet, die aus einem Quarz-For this purpose a device is used which is made of a quartz

/,09883/0765/, 09883/0765

rohr besteht, welches von einem die gewünschte Temperatur erzeugendem Ofen umgeben ist. In dem Quarzrohr sind aus Graphit bestehende Elektroden angeordnet, v/obei der einen Elektrode die Lösung und der anderen Elektrode das Substrat in leitender Verbindung zugeordnet ist. In den Elektroden oder den Elektroden zugeordnet sind Thermoelemente zur Regelung und überwachung der notwendigen Temperaturen vorgesehen, die Elektroden sind mit einer Gleichstromquelle verbunden, die einen Basisstrom führen kann und die weiterhin so einstellbar ist, daß Stromimpulse diesem Basisstrom in ausgewählter Form überlagert werden können. Die der Lösung zugeordnete Elektrode und die dem Substrat oder dem Keim zugeordnete Elektrode sind elektrisch voneinander isoliert, beispielsweise durch Schichten aus Bornitrit, dabei ist eine als Gleiter bezeichnete Schicht so beweglich und einstellbar, daß eine Verbindung zwischen Substrat und Lösung hergestellt werden kann.tube consists of a generating the desired temperature Oven is surrounded. Electrodes made of graphite are arranged in the quartz tube, one electrode the solution and the other electrode is associated with the substrate in a conductive connection. In the electrodes or electrodes associated there are thermocouples for regulating and monitoring the necessary temperatures, the electrodes are connected to a direct current source, which can carry a base current and which is further adjustable so that Current pulses can be superimposed on this base current in selected form. The electrode associated with the solution and the The electrodes assigned to the substrate or the nucleus are electrically insulated from one another, for example by layers made of boron nitride, a layer called a slider is so movable and adjustable that a connection between Substrate and solution can be prepared.

Im folgenden werden auf das erfindungsgemäße Verfahren sowie auf Aufbau und Wirkungsweise einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens im einzelnen näher eingegangen, dabei zeigen:In the following, the method according to the invention and the structure and mode of operation of a device for implementation detailed this procedure, showing:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung, die so ausgebildet ist, daß mit ihr das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt und an der Grenzschicht zwischen Flüssigkeit und Feststoff zur Bewirkung eines epitaxialen Wuchses ein elektrischer Strom durchgeleitet v/erden kann,Fig. 1 in a schematic representation of a device which is designed so that with her the inventive method carried out and at the interface between liquid and Solid can v / ground an electric current to cause epitaxial growth,

Fig. 2 ist eine mikrophotographische Aufnahme einer Epitaxialschicht aus InSb, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gezüchtet worden ist,Fig. 2 is a photomicrograph of an epitaxial layer of InSb formed using the method according to the invention has been grown,

409883/0785409883/0785

Fig. 3 zeigt in Form eines Diagramms die Abhängigkeit der Wuchsdicke der epitaxialen Schicht als Funktion der Zeit und der Stromdichte über der Grenzschicht, wobei die Schicht die Zusammensetzung des noch zu beschreibenden Beispiels 3 aufweist, währendFig. 3 shows in the form of a diagram the dependence of the growth thickness of the epitaxial layer as Function of time and current density across the boundary layer, the layer being the composition of Example 3 to be described, while

Fig. 4 in Form eines Diagramms den Zusammenhang zwischen Wachstumsrate als Funktion der Stromdichte über die Grenzschicht des Beispiels 3 zeigt.4 shows, in the form of a diagram, the relationship between the growth rate as a function of the current density over the interface of Example 3 shows.

Im folgenden wird zunächst eine kurze Erläuterung der in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 101 versehenen Vorrichtung gegeben, die zum Wuchs bzw. zum Ziehen von Halbleiterschichten aus einer Lösung in einem Lösungs/Substrat-System verwendet wurde. Epitaxiale Schichten der im folgenden noch genauer zu beschreibenden Art wurden in einen Gebiet 1 kontrollierter Atmosphäre (beispielsweise Wasserstoff) innerhalb eines Quarzrohres 2 zum Wuchs gebracht bzw. gezogen (grown). Das Quarzrohr bei der verwendeten das Ausführungsbeispiel darstellenden Vorrichtung befindet sich innerhalb eines elektrischen Ofens 3, der eine kontrollier- und steuerbare Umgebungstemperatur erzeugt. Zur Erzeugung des weiter unten noch genauer erläuterten Peltier-Effektes wird über Elektroden 4 und 5 von einer nicht dargestellten Gleichstromquelle elektrischer Strom zugeführt.The following is a brief explanation of the in Fig. 1 given with the reference numeral 101, the device for growing or for pulling semiconductor layers from solution in a solution / substrate system. Epitaxial layers of the following in more detail descriptive type were in an area 1 controlled atmosphere (e.g. hydrogen) within a Quartz tube 2 brought to growth or pulled (grown). The quartz tube used in the illustrative embodiment The device is located within an electric furnace 3, which has a controllable and controllable ambient temperature generated. In order to generate the Peltier effect, which will be explained in more detail below, electrodes are used 4 and 5 are supplied with electric power from a direct current source (not shown).

In einem Hohlraum in einem oberen Graphitelernent 8 ist eine Lösung 6 enthalten, die eines oder mehrere der auf einemIn a cavity in an upper graphite element 8 is a Solution 6 contain one or more of the on one

409 883/0 76409 883/0 76

Substrat 7 (oder einem Keim) abzulagernde Materialien enthält. Das Substrat 7 wird gehalten von einem unteren Graphitelement 9, welches auch in elektrischen Kontakt damit ist. Das untere und das obere Graphite leinen t sind gegeneinander isoliert, und zwar mittels eines isolierenden Gleiters 10, der horizontal zwischen isolierenden Elementen und 12 verschiebbar ist. Bei der dargestellten Position des Gleiters 10 sind Lösung und Keim elektrisch gegeneinander isoliert. Zur Einleitung des Zieh- oder Wuchsvorganges (growth process) wird der Gleiter 10 nach links bewegt, damit die mit dem Bezugszeichen 13 versehene öffnung mit dem Keim und der Lösung fluchtet. Zu diesem Zeitpunkt und an dieser Stelle ist die Temperatur der Arbeitsteile der Vorrichtung so, daß die Lösung gesättigt ist oder sich nahe an ihrer Sättigung befindet.Substrate 7 (or a seed) contains materials to be deposited. The substrate 7 is held by a lower graphite element 9, which is also in electrical contact with it. The lower and upper graphite lines are against each other insulated, by means of an insulating slider 10, which is placed horizontally between insulating elements and 12 is slidable. In the illustrated position of the slider 10, the solution and the germ are electrically relative to one another isolated. To initiate the pulling or growth process, the slider 10 is moved to the left so that the opening provided with the reference number 13 is aligned with the germ and the solution. At this point and this time In place, the temperature of the working parts of the device is such that the solution is saturated or close to it Saturation is located.

Sind Lösung und Substrat in Kontakt miteinander, dann wird über die Genzschicht zwischen beiden ein elektrischer Strom in der Weise geleitet, daß an der Grenzschicht-eine Kühlung bewirkt wird. Die Richtung des eine solche Kühlung bewirkenden Stromflusses hängt dabei von den abzulagernden oder niederzuschlagenden Materialien ab. Für das weiter unten noch beschriebene In-Sb-System erfolgt der Fluß des elektrischen Stromes von dem Substrat 7 zur Lösung 6. Die Abla.gerungsrate (rate of deposition) hängt von der Stromdichte an der Grenzschicht ab und ist dieser direkt proportional.If the solution and the substrate are in contact with each other, then An electric current is passed across the boundary layer between the two in such a way that cooling is achieved at the boundary layer is effected. The direction of the current flow causing such a cooling depends on the or to be deposited materials to be precipitated. For the In-Sb system described below, the electrical flow occurs Current from the substrate 7 to the solution 6. The rate of deposition depends on the current density at the boundary layer and is directly proportional to this.

Aus der bisherigen Erläuterung kann entnommen werden, daß die auf den elektrischen Strom zurückzuführende Abkühlung am Grenzschichtbereich zwischen der Lösung 6 und dem Substrat 7 lokalisiert ist, daß eine solche Kühlung nur während desFrom the explanation so far it can be seen that the cooling due to the electric current is located at the interface area between the solution 6 and the substrate 7, that such a cooling only during the

409883/0765409883/0765

Durchflusses des elektrischen Stromes auftritt und daß der Rest des Lösungs/Substrat-Systems mit Ausnahme dieser Grenzschicht auf oder nahe an der Ursprüngstemperatur aufrechterhalten wird. Es versteht sich weiterhin, daß gemäß einem Merkmal der Erfindung die Keim-Lösung durch Reduzierung der Temperatur eines Bereichs der flüssigen Lösung entwickelt werden kann, wodurch ein Substrat des Basismaterials geformt wird; die epitaxialen Schichten werden dann in der noch zu beschreibenden Weise gezüchtet. Andererseits ist jedes leitende feste in Kontakt mit der Lösung befindliche Material in der Lage, die benötigten Funktionen durchzuführen. Es muß in diesem Zusammenhang darauf geachtet werden, die auf den Peltier-Effekt zurückzuführende Erwärmung an der Oberfläche des elektrischen Kontakts zwischen dem Substrat 7 und des Elektrodenkontaktes an diesem klein zu halten.Flow of the electric current occurs and that the Remainder of the solution / substrate system with the exception of this boundary layer is maintained at or near the original temperature. It is also understood that according to a Feature of the invention developed the seed solution by reducing the temperature of a region of the liquid solution can be formed, thereby molding a substrate of the base material; the epitaxial layers are then in the still to bred descriptive way. On the other hand, any conductive material is solid in contact with the solution able to perform the functions required. In this context, care must be taken to ensure that the the surface heating due to the Peltier effect to keep the electrical contact between the substrate 7 and the electrode contact on this small.

Beispiel 1 In game 1

Das epitaxial gezüchtete InSb-Material' der Fig. 2 wurde aus einer Indiumlösung gezüchtet, die 6O Atomprozent Indium und 40 Atomprozent Antimonid enthielt. Die Lösung enthielt Tellur als Dotierungsmittel (dopant), um Wuchsmarkierungen in Übereinstimmung mit den Darlegungen in der schon genannten Veröffentlichung vom Juni 1971 vorzusehen. Die InSb-Schicht wurde auf einem InSb-Substrat gezüchtet. Das Lösungs/Substrat-System wurde auf eine Temperatur von 47O°C eingestellt und aufrechterhalten, an welche Temperatur die Lösung sich für diese besondere Mischung an ihrer Sättigung bzw. nahe an ihrer Sättigung befindet. Bei dieser Temperatur kann ein geringer Anteil des Substrats in der Lösung aufgelöst sein und esThe epitaxially grown InSb material 'of Fig. 2 was made from an indium solution containing 60 atomic percent indium and 40 atomic percent antimonide. The solution contained Tellurium as a dopant (dopant) to mark growth marks in accordance with the explanations in the aforementioned Publication of June 1971 to be provided. The InSb layer was grown on an InSb substrate. The solution / substrate system was set and maintained at a temperature of 47O ° C, at which temperature the solution is for this particular mixture is at or near saturation. At this temperature there can be a slight Proportion of the substrate to be dissolved in the solution and it

409883/0765409883/0765

bildet sich eine flache Grenzschicht zwischen der Lösung und dem Substrat aus. Die drei Wuchsregionen B,, B2 und B3 in Fig. 2 wurden erzielt, indem man Gleichstrom mit 0, 5,5 unda flat boundary layer forms between the solution and the substrate. The three growth regions B 1, B 2 and B 3 in FIG. 2 were achieved by using direct current with 0, 5.5 and

1 Ampere/cm jeweils durch die Wuchsgrenzschicht oder Wachstumsgrenzschicht hindurchleitete. In sämtlichen drei Bereichen wurden Schlieren- oder Streifenbildungsraten (wie in dem Artikel vom Juni 1971 diskutiert) dadurch eingeführt, daß1 ampere / cm each through the growth boundary layer or growth boundary layer passed through. In all three areas, streaking or streaking rates (as in the article discussed in June 1971) introduced by the fact that

man Stromimpulse von 0,1 Sek. Dauer (100 Ampere/cm ) mit einer Wiederholungsrate von 0,01, 0,02 und 0,02 Sek. jeweils überlagerte. current pulses of 0.1 second duration (100 amps / cm) with a repetition rate of 0.01, 0.02 and 0.02 seconds, respectively, were superimposed.

Die Wachstumsunregelmäßigkeiten bei übergang von den Bereichen B2 und B3 (unter Veränderung der Grenzschichtmorphologie) sind noch nicht völlig geklärt und werden weiteren Untersuchungen unterworfen.The irregularities in growth at the transition from areas B 2 and B 3 (with a change in the boundary layer morphology) have not yet been fully clarified and are subject to further investigations.

Fig. 2 kann entnommen werden, daß im ersten Wachstumsbereich (B1), an welchem lediglich intermittierende Impulse zugeführt wurden, jedoch kein"Basisstrom" hindurchgeleitet wurde, der WachsturnsVorgang nur sehr beschränkt war. über einen Zeitraum von 5000 Sek, konnte eine epitaxiale Schicht mit einer Gesamtdicke von 25 ^m intermittierend gebildet werden (und zwar aufgrund der von den Impulsen hervorgerufenen Abkühlung) mit einer Nettowachstumsrate-von 3 χ 10 um/Minute, Ein Basisstrom von 5,5 Ampere/cm für einen Zeitraum von 1200 Sek. (mittlerer Bereich) führt zu einer Schicht (B2) mit einer Gesamtdicke von 1,25 pn mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von etwa 6 um/Minute. Es sei hierbei darauf hingewiesen, daß in diesem Bereich der Wachstumsrate diese während der überlagerung durch jeden Impuls etwa 4000 ^im/Minute betrug (wie sich durch Bestimmung der Weite der Schlierenraten, dieIt can be seen from FIG. 2 that in the first growth region (B 1 ), to which only intermittent pulses were supplied, but no "base current" was passed through, the growth process was only very limited. Over a period of 5000 seconds, an epitaxial layer with a total thickness of 25 ^ m could be formed intermittently (due to the cooling caused by the pulses) with a net growth rate of 3 10 µm / minute, a base current of 5.5 Amps / cm for a period of 1200 seconds (middle range) results in a layer (B 2 ) with a total thickness of 1.25 pn with an average growth rate of about 6 µm / minute. It should be pointed out here that in this area of the growth rate this was about 4000 ^ in / minute during the superimposition of each pulse (as can be seen by determining the width of the streak rates, the

409 88 3/076 5409 88 3/076 5

den Impulsen von einer Dauer von 0,1 Sek. zugeordnet waren, bestimmen ließ)/ d.h. die Wachstumsrate war etwa 670 mal größer als die durchschnittliche Wachstumsrate. Die mitthe pulses with a duration of 0.1 sec. were assigned) / i.e. the growth rate was about 670 times greater than the average growth rate. With

einer Basisstromdichte von 1 Ampere/cm erhaltene Epitaxialschicht (Bo in Fig. 2) wuchs mit einer durchschnittlichen Rate von 3 ,um/Minute; während der überlagerung der Impulse betrug die Wachstumsrate annähernd 1500 ^im/Minute.epitaxial layer obtained at a base current density of 1 ampere / cm (Bo in Fig. 2) grew with an average Rate of 3 µm / minute; during the superposition of the impulses the growth rate was approximately 1,500 pounds per minute.

In dem Bereich, der mit einem Basisstrom von 5,5 Ampere/cm zum Wuchs gebracht wurde, erschien die auf die Impulse zurückführende Streifen- oder Schlierenbildung eher als Bänder und nicht als Linien. Dieses Ergebnis reflektiert eine hohe von dem Basisstrom induzierte Wachsturnsrate, diese Wachstumsrate wurde durch einen Paktor nahe 700 für die Dauer jedes eine hohe Stromdichte bewirkenden Impulses noch weiter vergrößert. Der plötzliche Anstieg in der Wachstumsrate führt zu einem wesentlichen Anstieg in der Konzentration des Dotierungsmittels, welche dann wiederum während der Dauer des Impulses gedämpft oder abgeschwächt wird, und zwar aufgrund der Grenzschichtverarmung. Ein solches Trennungsverhalten wurde tatsächlich während der Arbeiten mit Hilfe von Ä"tζungseigenschaften der Bänder beobachtet, die einen ausgeprägten Konzentrationsanstieg an ihren unteren Kanten (Beginn des Impulses) und einen allmählichen übergang an ihren oberen Kanten (Ende des Impulses) zeigten. Auf diese Weise erreicht man eine kontrollierte Modulation der chemischen Zusammensetzung durch geeignete Auswahl von pulsform und Impulsdauer.In the area made to grow with a base current of 5.5 amps / cm, the pulse attributable to the pulses appeared Stripes or streaks appear as bands rather than lines. This result reflects a high of the rate of growth induced by the base current, this rate of growth was increased still further by a factor close to 700 for the duration of each pulse producing a high current density. The sudden increase in the growth rate leads to a substantial increase in the concentration of the dopant, which then in turn over the duration of the pulse is attenuated or weakened due to the boundary layer depletion. Such separation behavior actually became while working with the help of edging properties of the bands observed, which show a pronounced increase in concentration at their lower edges (beginning of the pulse) and showed a gradual transition at their upper edges (end of pulse). In this way one achieves a controlled modulation of the chemical composition by suitable selection of pulse shape and pulse duration.

Beim Beispiel 1 ist das Matrixmaterial Indium-Antimonid und das Dotierungsmittel Tellur. Das Matrixmaterial hat einen Verfestigungspunkt, der bestimmt ist durch die prozentualeIn example 1, the matrix material is indium antimonide and the dopant is tellurium. The matrix material has a Solidification point, which is determined by the percentage

409883/0 765409883/0 765

Verteilung von Indium und Antimon, Für jede gegebene spezielle Mischung kann die Niederschlags- oder Ablagerungsrate des Matrixmaterials und des Dotierungsmittels nach oben oder unten verändert werden, und zwar indem jeweils die elektrische Stromdichte an der Grenzschicht vergrößert oder verkleinert wird. Darüber hinaus stehen bei sämtlichen verwendeten Datenbereichen und bei sämtlichen bisher durchgeführten Arbeiten sowohl die Rate des Kristallwuchses als auch die Konzentration des eingebauten Dotierungsmittels in direkter Beziehung zu der Stromdichte, und zwar als angenähert lineare Funktionen, die in ihren Anstiegen oder Steigungen Unterschiede aufweisen. So läßt sich z. B. die Konzentration oder die Konzentrationen des Dotierungsmittels verändern, beispielsweise zur Bildung einer Grenzschicht oder Übergangsschicht. Darüber hinaus verändern sich die Abscheidungs- oder Ablagerungsraten des Dotierungsmittels, wenn zwei oder mehr Dotierungsmittel in die Lösung eingebracht sind jeweils als Funktion der Stromdichte, so daß das Verhältnis der Konzentrationen der Dotierungsmittel in der Schicht modifiziert werden kann. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß der prozentuale Telluranteil in der abgeschiedenen Schicht sich mit ansteigender Stromdichte vergrößert, im Falle anderer Dotiermittel kann sich jedoch die Konzentration- des Dotierungsmittels in der Schicht vergrößern oder verkleinern,und zwar in Abhängigkeit vom speziellen Dotierungsmittel; diese Veränderung kann vorher bestimmt v/erden.Distribution of indium and antimony, for any given particular mixture, the rate of precipitation or deposition of the matrix material and the dopant can be changed upwards or downwards, in each case by the electrical Current density at the boundary layer is increased or decreased. In addition, all used Data areas and in all work carried out so far, both the rate of crystal growth and also the concentration of the incorporated dopant in direct relation to the current density, as approximated linear functions that have differences in their increases or slopes. So z. B. change the concentration or the concentrations of the dopant, for example to form a boundary layer or transition layer. In addition, change the rates of deposition or deposition of the dopant when two or more dopants are introduced into the solution are each as a function of the current density, so that the ratio of the concentrations of dopants can be modified in the layer. In this context it should be noted that the percentage of tellurium in the deposited layer increases with increasing current density, in the case of other dopants however, the concentration of the dopant in the layer increases or decreases, depending on from the special dopant; this change can be determined beforehand.

Beispiel 2Example 2

Der epitaxiale Wuchs von Kristallen von In-Sb wurde ebenfallsThe epitaxial growth of crystals of In-Sb was also observed

aus einer Antimonlösung bei einer Ofentemperatür von 5100C erreicht; reached from an antimony solution at an oven temperature of 510 0 C;

A09883/0765A09883 / 0765

die Lösung bestand aus 68 Atomprozent .Antimon, 32 Atomprozent Indium und geringen Anteilen von Tellur, um Wachstumsmarkierung zu ermöglichen. Die Wachsturasraten entsprachen den Raten, die schon mit Bezug auf das Beispiel 1 festgestellt wurden.the solution consisted of 68 atomic percent .Antimony, 32 atomic percent Indium and small amounts of tellurium to enable growth marking. The growth rates corresponded to the rates which have already been determined with reference to Example 1.

Beispiel 3Example 3

Der epitaxiale Wuchs von Kristallen von In-Sb wurde weiterhin erzielt aus einer Indiumlösung bei einer Ofentemperatur von 46O°C; die Lösung bestand aus 75 Atomprozent Indium, 25 Atomprozent Antimonid und geringen Anteilen von Tellur als Dotierung smit te 1 zur Darstellung von Schlieren- oder Streifenraten wie weiter vorn schon erwähnt. Die Flußrichtung des Gleichstroms verlief wiederum von dem Substrat zur Lösung und es wurden Gleichstromimpulse von 0,5 Sek.Dauer und einer Stromdichte von 105 Ampere/cm zur Erzielung der Streifen oder Schlieren überlagert. In Fig. 3 sind Materialdicken, die als Funktion der Stromdichte durch die Grenzschicht zwischen Flüssigkeit und Feststoff gewachsen sind, für die Materialien des Beispiels 3 gezeigt, dabei zeigt Fig. 4 die Wachstumsrate als Funktion der Stromdichte.The epitaxial growth of crystals of In-Sb was further achieved from an indium solution at an oven temperature of 46O ° C; the solution consisted of 75 atomic percent indium, 25 atomic percent Antimonide and small amounts of tellurium as doping smit te 1 for displaying streak or streak rates as already mentioned above. The direction of flow of the Direct current again ran from the substrate to the solution and there were direct current pulses of 0.5 sec duration and one Current density of 105 amperes / cm superimposed to achieve the stripes or streaks. In Fig. 3 are material thicknesses, which have grown as a function of the current density through the boundary layer between liquid and solid, for the materials of Example 3, FIG. 4 shows the growth rate as a function of the current density.

Bei den bisher beschriebenen Systemen bildet der gewonnene Feststoff einen Halbleiter vom η-Typ, der dadurch in einen Halbleiter vom η -Typ verwandelt werden kann, daß die Tellurkonzentration modifiziert wird, wodurch man eine n-n+" Struktur Wie weiter vorn schon erwähnt, wird die Konzentration von Tellur dadurch vergrößert, daß die Stromdichte über der Grenzschicht vergrößert wird und umgekehrt. Grenzschichten bzw. übergänge werden durch abrupte Veränderungen in derIn the systems described so far, the obtained solid forms a semiconductor of the η-type, which can be converted into a semiconductor of the η -type by modifying the tellurium concentration, which results in an nn + "structure The concentration of tellurium is increased by increasing the current density over the boundary layer and vice versa

409883/0765409883/0765

Stromdichte gebildet. Grenzschichten oder Übergänge vom p-n-Typ können dadurch gebildet werden, daß man ein Matrixmaterial mit zwei oder mehr Dotierungsmitteln vorsieht; die Konzentration der Bestandteile der Matrix, die ausgewählten Dotierungsmittel und die relative Konzentration der Dotierungsmittel sind so, daß die Konzentration des Dotierungsmittels in dem Feststoff dadurch beeinflußt werden kann, daß man Änderungen in der Stromdichte an der Grenzschicht Flüssigkeit-Faststoff vornimmt. Das vorliegende Verfahren ist besonders zweckmäßig für Matrixzusammensetzungen, die aus Systemen der Gruppen III-V und aus Dotierungsmitteln der Gruppe IV der Elemententafel bestehen (beispielsweise Germanium und Silizium), Einige dieser Matrixmaterialien, beispielsweise eine leinen t ige Matricesjverändern sich von η zu ρ auf der Basis der Konzentration eines einzigen Dotierungsmittels. So ist es möglich, eine einelementige Matrix und ein einelernentiges Dotierungsmittel in einen p-n-übergang durch die vorliegende Technik umzuformen, indem die Stromdichte an der Grenzschicht Flüssigkeit-Feststoff abrupt verändert wird. Pierzu sei GaAs als Beispiel genannt.Formed current density. Boundary layers or transitions from p-n types can be formed by providing a matrix material with two or more dopants; the The concentration of the constituents of the matrix, the selected dopants and the relative concentration of the dopants are such that the concentration of the dopant in the solid can be influenced by changes in the current density at the liquid-solid interface undertakes. The present method is particularly useful for matrix compositions consisting of systems of Groups III-V and consisting of dopants from group IV of the element table (e.g. germanium and silicon), Some of these matrix materials, such as a linen matrix, change from η to ρ based on the concentration a single dopant. It is thus possible to use a single element matrix and a single learning dopant in a p-n junction by the present technique by changing the current density at the liquid-solid interface abruptly. Pierzu is GaAs as Given example.

In der vorhergehenden Erläuterung wurde der Strom als nur in einer Richtung fließend angenommen, d.h. es wurde ein Gleichstrom verwendet. Der Strom kann für einen Zeitraum bzw. für eine Zeit ansteigen und dann für eine Zeit abfallen oder umgekehrt, um ein besonderes Wachstumsprofil und/oder eine besondere Dotierungsmittelkonzentration zu erzielen, er fließt jedoch immer in einer Richtung. Veränderungen in der Stromdichte können mit gleichförmiger Rate oder mit ungleichförmiger Rate, wenn gewünscht, durchgeführt werden.In the previous discussion, the stream was referred to as only in assumed to flow in one direction, i.e. a direct current was used. The electricity can be used for a period or for rise for a time and then fall for a time or vice versa, in order to achieve a particular growth profile and / or a particular dopant concentration, it flows but always in one direction. Changes in current density can be at a uniform rate or at a non-uniform rate Rate, if desired, to be carried out.

409883/0765409883/0765

Claims (18)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Züchten von Epitaxialschichten aus einer Lösung in einem Lösungs/Substrat-System, dadurch gekennzeichnet, daß für das System Materialien verwendet werden, die an der Grenzschicht zwischen Lösung und Substrat einen Peltier-Effekt aufweisen, daß ein Substrat mit einer leitenden Lösung in Kontakt gebracht wird, die eines oder mehrere der auf dem Subtrat abzulagernden Materialien, enthält, daß Lösung und Substrat auf eine Temperatur gebracht und auf dieser gehalten werden, an welcher die Lösung gesättigt ist oder sich nahe ihrem Sättigungspunkt befindet, daß durch das Lösungs/Substrat-System in der Weise ein elektrischer Strom geleitet wird, daß an der Grenzschicht zwischen Lösung und Substrat eine Kühlung bewirkt wird, wobei die Kühlung nur während der Zeit des elektrischen Stromflusses über die Grenzschicht und nur im Bereich der Grenzschicht auftritt und daß der Rest des Lösungs/Substrat-Systems mit Ausnahme der Grenzschicht auf der Temperatur aufrechterhalten wird, die vor Durchgang des elektrischen Stromes existierte.1. A method for growing epitaxial layers from a solution in a solution / substrate system, characterized in that that materials are used for the system, which are at the interface between solution and substrate have a Peltier effect that a substrate is brought into contact with a conductive solution, the one or more of the materials to be deposited on the substrate contains that solution and substrate are brought to a temperature and held on that at which the solution is saturated or near its saturation point is that an electric current is passed through the solution / substrate system in such a way that at the Boundary layer between solution and substrate a cooling is effected, the cooling only during the time of the electric current flow across the boundary layer and only occurs in the area of the boundary layer and that the remainder of the solution / substrate system with the exception of the boundary layer is maintained at the temperature that existed before the passage of the electric current. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Lösung ein einziges abzulagerndes Material als Element oder als stoichiometrisehe Verbindung enthält und daß die Dichte des elektrischen Stromes an der Grenzschicht so geregelt wird, daß eine gewünschte Ablagerung oder Wachstumsrate des Materials erreicht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the conductive solution is a single material to be deposited as an element or as a stoichiometric compound and that the density of the electric current at the boundary layer is controlled so that a desired deposition or growth rate of the material is achieved. AÜ9383/Ü765AÜ9383 / Ü765 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte an der Grenzschicht zur Veränderung der Wachstumsrate verändert wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the current density at the boundary layer is changed to change the growth rate. 4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte zur Erzielung einer vorgegebenen Änderung in der Wachstumsrate mit gleichförmiger in einer Richtung verlaufender Rate geändert wird.4. The method according to claim 1-3, characterized in that the current density to achieve a predetermined Change in growth rate is changed at a uniform unidirectional rate. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem vorgegebenen Zeitpunkt während des Wachstums zur Bildung einer Übergangs- oder Grenzschicht die Stromdichte abrupt geändert wird.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that that at a given point in time during growth to form a transition or boundary layer the current density is changed abruptly. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennr zeichnet, daß die leitende Lösung eine Vielzahl von zusammen abzulagernden Materialien enthält und daß die Stromdichte an der Grenzschicht so geregelt wird, daß eine gewünschte Ablagerungsrate für jedes Material aus der Vielzahl der Materialien erzielt wird.6. The method according to any one of claims 1-5, characterized marked indicates that the conductive solution contains a plurality of materials to be deposited together and that the Current density at the interface is controlled so that a desired deposition rate is made for each material the variety of materials is achieved. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Materialien in der Lösung ein Dotierungsmittel (Verunreinigung) und ein anderes der Materialien ein Matrix- oder Basismaterial ist und daß das Dotierungsmittel und das Matrixmaterial auf dem Substrat zusammen abgelagert werden und die Rate der gemeinsamen Ablagerung durch Regelung der Stromdichte an der Grenzschicht eingestellt wird.7. The method according to one or more of claims 1-6, characterized in that one of the materials in the Solution is a dopant (impurity) and another of the materials is a matrix or base material and that the dopant and the matrix material are co-deposited on the substrate and the rate of common deposition is set by regulating the current density at the boundary layer. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7,8. The method according to one or more of claims 1-7, 409883/0765409883/0765 dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung eine Vielzahl von Dotierungsmitteln enthält und daß die Stromdichte an der Grenzschicht zur Regelung der Ablagerungsrate jedes Dotierung smit te Is und zur Regelung der Ablagerung des Matrixmaterials eingestellt wird.characterized in that the solution contains a plurality of dopants and that the current density at the Boundary layer to regulate the rate of deposition of each dopant and to regulate the deposition of the matrix material is set. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Dotierungsmitte1 in der Lösung so ausgewählt wird, daß geeignete Stromdichteänderungen zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Wachstums sich in der Weise auswirken, daß in Begriffen der Ablagerungsrate eines der Dotierungsmittel dominiert.9. The method according to claim 8, characterized in that the concentration of the dopants in the solution so is selected so that appropriate current density changes occur at any point during growth such that, in terms of rate of deposition, one of the dopants will dominate. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Halbleiter-Epitajcialschi cht aus der Lösung dadurch gezüchtet wird, daß ein Keim mit der leitenden Lösung in Kontakt gebracht wird.10. The method according to one or more of claims 1-9, characterized in that a semiconductor Epitajcialschi cht is grown from the solution by bringing a seed into contact with the conductive solution. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im wesentlichen auf der Sättigungstemperatur für die besondere Mischung der Lösung aufrechterhalten wird, daß die Temperatur in einem Bereich der Lösung auf eine Höhe abgesenkt wird, an welcher Verfestigung auftritt und daß durch die Grenzschicht zwischen Lösung und dem so gebildeten Feststoff ein elektrischer Strom in einer Richtung geleitet wird, um eine Kühlung des Grenzschichtbereichs zu bewirken, daß die Kühlung nur während des Stromdurchgangs und nur im Bereich der Grenzschicht auftritt und daß der Rest des gebildeten Systems mit Ausnahme der Grenzschicht im wesentlichen auf der Sättigungstemperatur gehalten wird.11. The method according to one or more of claims 1-10, characterized in that the temperature is substantially is maintained at the saturation temperature for the particular mixture of the solution that the temperature in an area of the solution is lowered to a level at which solidification occurs and that through the boundary layer an electric current is passed in one direction between the solution and the solid formed in this way, to cause a cooling of the boundary layer area that the cooling only during the passage of current and only occurs in the region of the boundary layer and that the rest of the system formed, with the exception of the boundary layer, is essentially is kept at the saturation temperature. 409883/0765409883/0765 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung Materialien enthält, die bei Verfestigung einen Halbleiter bilden.12. The method according to claim 11, characterized in that the mixture contains materials that upon solidification form a semiconductor. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom ein Gleichstrom ist und zu einer vorgegebnen Zeit die Stromhöhe abrupt zur Bildung eines Halbleiterübergangs oder einer Halbleitersperrschicht geändert wird.13. The method according to one or more of claims 1-12, characterized in that the electrical current is a direct current and the current level at a predetermined time is changed abruptly to form a semiconductor junction or a semiconductor junction. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß als Materialien" Indium und Antimonid zur·Bildung des Matrixmaterials verwendet werden, welches weiterhin als Dotierungsmittel Tellur enthält und daß zwischen dem n- und dem n+-Bereich des Halbleiters ein tibergang oder eine Sperrschicht gebildet wird.14. The method according to any one of claims 1-13, characterized in, that "indium and antimonide are used as materials to form the matrix material, which furthermore contains tellurium as a dopant and that between the n- and the n + -region of the semiconductor transition or a barrier layer is formed. 15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die das Matrixmaterial bildenden Bestandteile den Gruppen III-V entsprechen und daß mindestens ein Element der Gruppe IV als Dotierungsmittel verwendet wird. 15. The method according to one or more of claims 1-14, characterized in that the forming the matrix material Components correspond to groups III-V and that at least one element from group IV is used as a dopant. 16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß Matrixmaterial und Dotierungsmittel so eingestellt werden, daß sie entweder einen Halbleiter vom p- oder vom η-Typ bilden, und zwar in Abhängigkeit von der Konzentration des Dotierungsmittels in dem Peststoff und daß die Anteile der Materialbe-16. The method according to one or more of claims 1-15, characterized in that the matrix material and dopants can be set to form either a p- or η-type semiconductor, namely in Depending on the concentration of the dopant in the pesticide and that the proportions of the material * standteile in der Lösung so ausgewählt und die Stromdichten so eingestellt werden, daß ein Halbleiter in* components in the solution are selected and the current densities are set so that a semiconductor in 4 0 9 8 8 :W U 7 6 54 0 9 8 8: W U 7 6 5 der Form eines p-n-übergangs gebildet wird.the shape of a p-n junction is formed. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Dotierungsmittel aus der Gruppe IV entweder Germanium oder Silizium ist.17. The method according to claim 16, characterized in that the Group IV dopant is either germanium or silicon. 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Matrixmaterial Gallium und das Dotierungsmittel Arsen ist und daß ein GaAs-übergang gebildet wird.18. The method according to claim 16, characterized in that the matrix material is gallium and the dopant is arsenic and that a GaAs junction is formed. ύ 0 8 8 M U 7 6 5ύ 0 8 8 M U 7 6 5 ■fs■ fs LeerseiteBlank page
DE19732346399 1973-06-11 1973-09-14 PROCESS FOR GROWING EPITAXIAL LAYERS Pending DE2346399A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US369039A US3879235A (en) 1973-06-11 1973-06-11 Method of growing from solution materials exhibiting a peltier effect at the solid-melt interface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2346399A1 true DE2346399A1 (en) 1975-01-16

Family

ID=23453820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732346399 Pending DE2346399A1 (en) 1973-06-11 1973-09-14 PROCESS FOR GROWING EPITAXIAL LAYERS

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3879235A (en)
JP (1) JPS5017968A (en)
CA (1) CA1010759A (en)
DE (1) DE2346399A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2728771A1 (en) * 1976-07-09 1978-01-12 Philips Nv METHOD OF EPITACTIC DEPOSITION OF A SEMICONDUCTOR MATERIAL

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7306004A (en) * 1973-05-01 1974-11-05
US4012242A (en) * 1973-11-14 1977-03-15 International Rectifier Corporation Liquid epitaxy technique
US3993511A (en) * 1975-05-30 1976-11-23 North American Philips Corporation High temperature electrical contact for Peltier-induced liquid phase epitaxy on intermetallic III-V compounds of gallium
DE2624357A1 (en) * 1975-06-11 1976-12-23 Commissariat Energie Atomique METHOD AND DEVICE FOR MEASURING AND CONTROLLING THE SOLIDIFICATION OF A LIQUID/SOLID TWO-PHASE SYSTEM
US4186045A (en) * 1976-08-26 1980-01-29 Massachusetts Institute Of Technology Method of epitaxial growth employing electromigration
JPS5556625A (en) * 1978-10-20 1980-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor crystal growing device
US5264111A (en) * 1992-08-07 1993-11-23 General Motors Corporation Methods of making thin InSb films
US5824947A (en) * 1995-10-16 1998-10-20 Macris; Chris Thermoelectric device
CA2741360A1 (en) * 2008-10-28 2010-05-06 Ingo Bayer Combined thermoelectric and thermomagnetic generator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2999776A (en) * 1955-01-13 1961-09-12 Siemens Ag Method of producing differentiated doping zones in semiconductor crystals
US3145125A (en) * 1961-07-10 1964-08-18 Ibm Method of synthesizing iii-v compound semiconductor epitaxial layers having a specified conductivity type without impurity additions
US3411946A (en) * 1963-09-05 1968-11-19 Raytheon Co Process and apparatus for producing an intermetallic compound
NL161919C (en) * 1969-06-20 1980-03-17 Sharp Kk METHOD FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE CONTAINING A P, N TRANSITION
US3611069A (en) * 1969-11-12 1971-10-05 Gen Electric Multiple color light emitting diodes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2728771A1 (en) * 1976-07-09 1978-01-12 Philips Nv METHOD OF EPITACTIC DEPOSITION OF A SEMICONDUCTOR MATERIAL

Also Published As

Publication number Publication date
CA1010759A (en) 1977-05-24
JPS5017968A (en) 1975-02-25
US3879235A (en) 1975-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE961913C (en) Process for the production of electrically asymmetrically conductive systems with p-n junctions
DE2609907C2 (en) Process for the epitaxial deposition of single crystal gallium nitride on a substrate
EP1739210B1 (en) Method for production of doped semiconductor single crystal, and III-V semiconductor single crystal
DE1803731C3 (en) Process for crystallizing a binary semiconductor compound
DE2818261C2 (en) Process for the production of gallium arsenide solar cells
DE1135671B (en) Method for producing a pn junction and / or a gradient of an electrically active element in a semiconductor crystal
DE1141724C2 (en) Method for producing a p-n junction in a monocrystalline semiconductor arrangement
DE1217348B (en) Process for the production of the purest silicon
DE3123234C2 (en) Process for making a pn junction in a group II-VI semiconductor material
DE2346399A1 (en) PROCESS FOR GROWING EPITAXIAL LAYERS
DE1282602B (en) Process for the production of twin crystals having one or more fillets in a melt
DE2207056A1 (en) Process for selective epitaxial growth from the liquid phase
DE3150748A1 (en) "METHOD FOR PRODUCING A SEMICONDUCTOR DEVICE"
DE2030367C3 (en) Process for producing a layer epitaxially grown from an A deep III B deep V connection
DE1922892A1 (en) Process for growing epitaxial films
DE1026433B (en) Surface semiconductors and process for producing the same by local melting
DE1519868B2 (en) PROCESS FOR PRODUCING A FIBER STRUCTURE IN A BODY FROM A SEMICONDUCTIVE JOINT
DE1963131B2 (en) PROCESS FOR PRODUCING A SEMICONDUCTOR BODY CONSISTING OF A P-CONDUCTING EPITACTICALLY GROWN GALLIUM ARSENIDE LAYER AND A SINGLE CRYSTALLINE N-CONDUCTING GALLIUM ARSENIDE BACKING
DE1260032B (en) Process for forming a rectifying barrier layer in a semiconductor wafer
DE1911335A1 (en) Method for manufacturing semiconductor components
DE2301148A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING SINGLE CRYSTALLINE SEMICONDUCTOR BODIES AND SEMICONDUCTOR ARRANGEMENTS, IN PARTICULAR RADIATION DETECTORS, CONTAINING SUCH SINGLE CRYSTALLINE SEMICONDUCTOR BODIES
DE967930C (en) P-N layer semiconductor and method for its manufacture
DE3604260A1 (en) LIQUID EPITAXIAL PROCEDURE
DE4310612C1 (en) Liquid phase heteroepitaxy method
DE2709628A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTORS

Legal Events

Date Code Title Description
OHA Expiration of time for request for examination