DE2404016A1 - Verfahren zum herstellen einer gaasfotokathode - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer gaasfotokathode

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DE2404016A1
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TDK Micronas GmbH
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Deutsche ITT Industries GmbH
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Description

24Q4Q16
Deutsche ITT Industries GmbH M. Pion - l
78 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19 Pat.Go/Be
28. Januar 1974
DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG
FREIBÜRG I. B.
Verfahren zum Herstellen einer GaAs-Fotokathode
Die Priorität der Anmeldung Nr. 5782/73 vom 6. Februar 1973 in Großbritannien wird beansprucht.
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Herstellung von GaAs-Fotokathoden vom Durchgangstyp, bei denen die Möglichkeit besteht, auf eine Seite des Bauelementes Licht einzustrahlen, um aus der gegenüberliegenden Seite eine durch Photonen angeregte Elektronenemission zu erhalten.
Die obere Grenze der Dicke einer GaAs-Platte, die als Fotokathode, vom Duchgangstyp verwendbar ist, ist durch die kurze Diffusionslänge (typischer Wert: 1O um oder weniger) der durch Photonen angeregten Elektronen in GaAs gegeben. Die mechanischen Eigenschaften von GaAs machen es schwierig, wenn nicht gar unmöglich, zufriedenstellend selbsttragende Platten der erforderlichen Dicke herzustellen. Eine Methode zur Lösung dieses Problems wird in der britischen Patentschrift Nr. 1 239 893 beschrieben. Danach wird die Platte auf einem Trägersubstrat aus GaAlAs und dieses selbst auf einen Impfkristall aus GaAs durch einkristallines Wachstum aufgebracht. Bei einer gewissen Verarbeitungsstufe wird das GaAs-Material des Impf-
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kristalls durch Läppen entfernt; würde dieses nämlich nicht erfolgen, so würde seine optische Absorption es verhindern, daß. die vervollständigte Struktur als Durchgangstyp verwendet werden könnte. Die GaAlAs-Schicht sollte-ziemlich dick sein insbesondere 150 bis 300 um dick - um einen stabilen Träger für die GaAs-Schicht zu erhalten. Dies bedingt die Einhaltung von verhältnismäßig geringen Herstellungstoleranzen während des Kristallwachstumprozesses, um eine gleichförmige dicke Schicht dieser Größe zu erzeugen. Die Erfindung geht aus von dem Grundgedanken, eine Randstruktur vorzusehen, welche ein Mittel zum mechanischen Tragen der Fotokathode an ihrer Berandung abgibt. Dies macht die Verwendung einer dünneren GaAlAs-Schicht möglich, insbesondere in der Größenordnung von 40 bis 100 um.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer GaAs-Fotokathode vom Durchgangstyp. Eine Fotokathode mit einer wesentlich dünneren GaAlAs-Schicht als bisher wird erfindungsgemäß dadurch herstellbar, daß durch einkristallines Wachstum auf ein Substrat aus GaAs eine GaAlAs-Epitaxschicht und auf diese eine GaAs-Epitaxschicht aufgebracht werden, und daß ohne Durchdringung einer der Epitaxschichten der mittlere Teil des Substrats unter Bildung eines den Rand der Epitaxschicht haltenden Trägerrahmens entfernt wird.
Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur der Zeichnung, welche eine Fotokathode vom Durchgangstyp betrifft, geschildert.
Entsprechend der Figur der Zeichnung wird eine p-leitende GaAlAs-Epitaxschicht 1 der Zusammensetzung Ga^ C-Aln cAs/ vorzugsweise in einer Dicke von 40 bis 100 lim/aus der flüssigen Phase auf ein aus GaAs bestehendes Substrat 2, welches zumindest 150 um
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Fl 793 M. Pion - 1
dick ist, aufgebracht. Vorzugsweise wird für ein GaAs-Substrat mit 100- oder auch .111-Kristallorientierung verwendet. Dann wird die aus GaAlAs bestehende Epitaxschicht 1 mit einer 5 bis 10 um dünnen p+-leitenden .GaAs-Epitaxschicht 3 überzogen. Zur vorbereitung des Ätzens wird das überzogene Substrat durch Einbetten der Stirnfläche in Wachs 5 an dem Träger 4 befestigt. Um den Rand 6 der Rückseite des Substrats wird weiteres Wachs aufgestrichen, so daß lediglich der Mittelteil 7 der Rückseite des Substrats dem Ätzmittel ausgesetzt ist, sobald der Träger in die Ätzlösung getaucht wird. Die Breite des maskierten Randes 6 soll etwa 1 bis 2 mm betragen.
Der Mittelteil 7 des GaAs-Substrats wird danach chemisch unter Anwendung einer Blasenätztechnik entfernt, welche ein gleichmäßiges Abtragen über eine große Fläche erlaubt. Das noch am Träger 4 befestigte und beschichtete Substrat wird mit den Epitaxschichten nach oben in ein geeignetes Ätzmittel gebracht, das sich in einem Behälter mit einer porösen Grundfläche befindet, durch die Stickstoffgas gedrückt wird. Die Freilegung der GaAlAs-Epitaxschicht kann augenscheinlich durch Beobachtung des Substrats festgestellt werden, da es sich in der Färbung etwas abhebt; es ist daher nicht die Verwendung eines selektiv GaAs angreifenden Ätzmittels erforderlich. Ein geeignetes nichtselektiv angreifendes Ätzmittel ist eine Mischung von Schwefelsäure und Wasserstoffsuperoxid.
Zur elektrischen Kontaktierung dieser Bauelemente werden herkömmliche Verbindungsverfahren angewendet. Eine solche Kontaktierung erfolgt entweder unmittelbar an der GaAs-Epitaxschicht oder am Rand des tragenden Substrates 2.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrades durch Verminderung der Austrittsarbeit wird die freiliegende Oberfläche der GaAs-Epitaxschicht 3 der herkömmlichen Behandlung mit Caesium ausgesetzt.
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-4-

Claims (3)

  1. 24040 Ί
    Fl 793 *j M. Pion -1
    PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zum Herstellen einer GaAs-Fotokathode vom Durchgangstyp, dadurch gekennzeichnet", daß durch einkristallines Wachstum auf ein Substrat (2) aus GaAs eine GaAlAs-Epitax schicht (1) und auf diese eine GaAs-Epitaxschicht (3) aufgebracht werden, und daß ohne Durchdringung einer der Epitaxschichten der mittlere Teil des Substrats (2) unter Bildung eines den Rand der Epitaxschicht haltenden Trägerrahmens entfernt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Teil der freiliegenden Oberfläche der GaAs-Epitaxschicht einer Behandlung mit Caesium unterworfen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil des aus GaAs bestehenden Substrats in einer Ätzflüssigkeit entfernt wird, welche durch Blasen bewegt wird.
    409832/0815
DE2404016A 1973-02-06 1974-01-29 Verfahren zum herstellen einer gaasfotokathode Pending DE2404016A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2550056A1 (de) * 1974-11-18 1976-05-26 Varian Associates Iii-v-photokathode und verfahren zu ihrer herstellung
DE3217405A1 (de) * 1981-05-20 1982-12-09 Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven Elektronenvervielfachungsstruktur, verfahren zum herstellen einer derartigen struktur und ihre anwendung in einer fotoelektrischen roehre

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4019082A (en) * 1975-03-24 1977-04-19 Rca Corporation Electron emitting device and method of making the same
US3959038A (en) * 1975-04-30 1976-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Electron emitter and method of fabrication
US3972750A (en) * 1975-04-30 1976-08-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Electron emitter and method of fabrication
US3959037A (en) * 1975-04-30 1976-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Electron emitter and method of fabrication
US4477294A (en) * 1981-05-06 1984-10-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method of forming GaAs on Aly Ga1-y As transmission mode photocathodehode
US4498225A (en) * 1981-05-06 1985-02-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method of forming variable sensitivity transmission mode negative electron affinity photocathode
DE3524765A1 (de) * 1985-07-11 1987-01-22 Licentia Gmbh Verfahren zum herstellen einer durchsichtphotokathode
JP2680083B2 (ja) * 1988-12-06 1997-11-19 富士通株式会社 半導体基板及びその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3478213A (en) * 1967-09-05 1969-11-11 Rca Corp Photomultiplier or image amplifier with secondary emission transmission type dynodes made of semiconductive material with low work function material disposed thereon
US3575628A (en) * 1968-11-26 1971-04-20 Westinghouse Electric Corp Transmissive photocathode and devices utilizing the same
US3592705A (en) * 1969-05-02 1971-07-13 Sony Corp Method of making semiconductor device
US3631303A (en) * 1970-01-19 1971-12-28 Varian Associates Iii-v cathodes having a built-in gradient of potential energy for increasing the emission efficiency
DE2163075C2 (de) * 1970-12-23 1982-03-04 Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven Verfahren zur Herstellung von elektrolumineszierenden Halbleiterbauelementen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2550056A1 (de) * 1974-11-18 1976-05-26 Varian Associates Iii-v-photokathode und verfahren zu ihrer herstellung
DE3217405A1 (de) * 1981-05-20 1982-12-09 Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven Elektronenvervielfachungsstruktur, verfahren zum herstellen einer derartigen struktur und ihre anwendung in einer fotoelektrischen roehre

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FR2216668A1 (de) 1974-08-30
FR2216668B1 (de) 1977-09-16
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US3901745A (en) 1975-08-26
NL7401016A (de) 1974-08-08

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