DE2434988A1 - Verfahren zum aufbringen einer feststoff-lage auf ein substrat sowie in verbindung mit einem solchen verfahren aufgebrachtes halbleitermaterial - Google Patents
Verfahren zum aufbringen einer feststoff-lage auf ein substrat sowie in verbindung mit einem solchen verfahren aufgebrachtes halbleitermaterialInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Halbleitermaterialien und insbesondere auf Halbleitermaterialien
mit Komponenten oder Zusammensetzungen, die sich von herkömmlichen Halbleitermaterialien unterscheiden.
Bei der Herstellung bestimmter Halbleiter-Bauelemente ist es von entscheidender Bedeutung, daß die Möglichkeit besteht, die Parameter
wie den Bandabstand, Ladungsträger-Beweglichkeit und den Wärmeleitwert von Halbleitermaterialien verändern zu können.
Praktisch geht es dabei um die Herstellung neuer Halbleitermaterialien. Bauelemente wie Infrarotfilter und -Detektoren, sichtbares
und infrarotes Licht emittierende Dioden und Bauelemente mit übergängen
entgegengesetzter Leitfähigkeit, die bestimmte Fähigkeiten haben sollen, erfordern Halbleitermaterialien mit Eigenschaften,
die zwischen dem Bereich oder außerhalb des Bereiches herkömmlicher Halbleitermaterialien liegen. Ein zur Erzielung dieser
nicht herkömmlichen Eigenschaften verwendetes. Verfahren erfordert
die Bildung.einer Feststofflösung aus zwei oder mehr Halbleitermaterialien.
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Ungünstigerweise weisen viele legierte Halbleitermateralien, die Eigenschaften von erheblichem Interesse im Hinblick auf die Herstellung
bestimmter gewünschter Bauelemente haben, Komponenten auf, die sich nicht ohne weiteres oder so gut wie gar nicht mischen lassen.
Es ist eine Glühbehandlung über Monate oder langer erforderlich, um ein gewisses Gleichgewicht für diese Halbleitermaterialien und
für verschiedene Zusammensetzungsbereiche dieser Halbleitermaterialien zu erzielen. Beispielsweise benötigen InAs Sb1 -Legierun-
X ι T-X
gen, die gegenüber Strahlung zwischen 3 - 12 ,u empfindlich und
für infrarotes Licht emittierende Dioden und -Detektoren wertvoll sind, etwa drei Monate Glühbehandlung (vgl. Woolley, J. C. und
Smith, B. A., Proc. Phys. Soc, 72, 214 (1958)). In ähnlicher Weise erfordern Ga In1 Sb-Legierungen eine Glühbehandlungsdauer
von acht Wochen, um im wesentlichen einen Gleichgewichtszustand zu erzielen (vgl. Woolley, J. C. und Smith, B. A., Proc. Phys.
Soc, 72, 214 (1958)) .
Es sind zahlreiche Verfahren experimentell angewendet worden, um eine raschere Mischbarkeit für diese Materialien und Zusammensetzungsbereiche
dieser Materialien zu erzielen. Bei Bulk-Materialien
ist beispielsweise gerichtetes Kühlen oder Einfrieren teilweise erfolgreich gewesen, um einige Bestandteile von InAs Sb1 zu legie-
X I ™X
ren (vgl. Woolley, J. C. und Warner, J. J.,. Electrochem. Soc. 111,
1142 (1964)). Zonenrekristallisation von InAs Sb1 -Legierungen
X ι ~"X
hat ebenfalls zu einem gewissen Erfolg geführt, wenngleich homogene Materialien im Bereich 0,5<:x<:0,8 sich schwer erhalten
ließen (vgl. Woolley, J. C. und Warner, J. J., Electrochem. Soc. 111, 1142 (1964)). Abschreck- und Czochralski-Verfahren wurden
ebenfalls verwendet, um Halbleiterlegierungen zu erhalten (vgl. Hilsum, C, "Proc. of the International Conference on the Physics
of Semiconductors", S. 1127, Dunod, Paris (1964) sowie Sirota, N.N.
und Bolvanovich, E. I., Dokl. Akad. Nauk B.S.S.R. 11, 593 (1967)).
Ebenso ist es möglich, die Mischbarkeit einiger Materialkomponenten
durch Dünnfilmverfahren zu erweitern. Beispielsweise hat sich bei der Dampfabschreckung von Metallen (vgl. Mader, S..in "The Use
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of Thin Films in Physical Investigations", Ed. J. C. Anderson,
1966, Academic Press, P. 433), gezeigt, daß das Spritz-Kühlen von , Ga in GaSb (vgl. Duwez, P., Willens, R. H. und Klement, W. Jr.,
J. Appl. Phys., 31, 1500 (1960) und das Entspannungs-Verdampfen
von.verschiedenen III-V-Gruppen-Legierungen einschließlich (Ga,
In), (As, P) und GaSb P1- (vgl. Richards, J. L., in "The Use of
Thin Films in Physical Investigations", ed. J. C. Anderson, 1966,
Academic Press, S. 419) in beschränkten Zusammensetzungsbereichen homogene Legierungsschichten zwischen Komponenten erzeugen, die
sich in Bulk-Form nicht ohne weiteres mischen lassen. Diese ' Schichten sind jedoch normalerweise amorph oder polykristallin
und nicht epitaxial.
Die Bildung epitaxialer Schichten ist besonders wichtig, wenn die elektrischen Eigenschaften der gewünschten Bauelemente von den
Halbleiter-Parametern wie Ladungsträger-Beweglichkeit, die gegenüber Löchern empfindlich sind, abhängen. Es ergab sich keine
Schwierigkeit bei der Herstellung legierter Schichten der verschiedenen Halbleiterbestandteile durch Epitaxialverfahren, beispielsweise
chemischen Dampfauftrag und Flüssigphasen-Epitaxie, wenn die Mischbarkeit der Komponenten sich in Bulk-Form Ohne weiteres
erzielen läßt. Für andere Halbleiterkomponenten, bei denen die Mischbarkeit in Bulk-Form begrenzt ist, liefern der chemische
Dampfauftrag und die Flüssigphasen-Epitaxie epitaxiale Filme von nur begrenzter Mischbarkeit (vgl. Stringfellow, G. B. und
Greene, P. E., J. Electrochem. Soc., 118, 805 (1971)).
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, diese Beschränkungen und Nachteile zu beseitigen und eine Möglichkeit zu schaffen, im
wesentlichen homogene Materialien aus den bisher als unmischbar, langsam mischbar oder teilmischbar angesehenen Halbleiterkomponentenmaterialien
leicht herstellen zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zum Aufbringen einer Feststoff-Lage auf ein Substrat in einer Teilvakuum-Kammer erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammer ein Gas, das
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mindestens einen reaktiven Gasbestandteil mit mindestens einer Komponente zur Bildung von auf das Substrat aufzubringendem Material
enthält, eingeleitet; mindestens ein Komponentenmaterial von einem Zerstäubungstarget zum Aufbringen auf das Substrat zerstäubt;
gleichzeitig mit dem Zerstäuben unter Bildung des auf das Substrat aufzubringenden Materials aus dem zerstäubten Material und dem
Gas das reaktive Gas mit einer elektrischen Entladung zur Reaktion gebracht; und schließlich das so gebildete Material auf das Substrat
aufgebracht wird.
Ferner ist ein Halbleitermaterial mit mindestens drei aus drei Gruppen ausgewählten Komponenten erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Komponenten aus einer ersten Gruppe ausgewählt ist, die B, Al, Ga und In umfaßt; mindestens
eine weitere Komponente aus einer zweiten Gruppe ausgewählt ist, die N, P, As, Sb umfaßt; daß mindestens noch eine weitere der Komponenten
aus einer dritten Gruppe ausgewählt ist, die Si, Ge, Sn umfaßt; und daß jede der Komponenten mindestens etwa 0,5 % des
Materials ausmacht und alle Komponenten aus den drei Gruppen ausgewählt sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht ein Zerstäubungstarget aus einem im wesentlichen homogenen Material mit mindestens
zwei Komponenten-Materialien.
Es wird ein Verfahren zum Aufbringen eines Feststoff-Lagen-Materials
auf ein Substrat zur Verfügung gestellt. Materialien zur Bildung des Lagen-Stoffes werden gleichzeitig aus einem Zerstäubungstarget
durch Zerstäubung und aus einem reaktiven Gas durch elektrische Entladungsreaktion gewonnen, vorzugsweise durch Anlegen
einer HF-Potentialdifferenz.
Vorzugsweise wird das Verfahren zur epitaxialen Züchtung einer im wesentlichen homogenen Lage aus mindestens zwei Halbleiter-Komponenten
eingesetzt. Die einzelnen Schritte umfassen die Bildung mindestens eines Zerstäubungstargets mit mindestens einem ersten
Halbleiterkomponenten-Material, das Anordnen des gebildeten
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Zerstäubungstargets und eines zur epitaxialen Züchtung vorbereiteten
Substrats in einem bestimmten räumlichen Abstand voneinander in einer Teilvakuum-Kammer, das Einführen mindestens einer reaktiven
Gasmischung mit mindestens einem zweiten Halbleitermaterial in die Teilvakuum-Kammer, das Aufbringen des ersten Halbleiterkomponentenmaterials
auf das Substrat durch Zerstäuben und gleichzeitiges zur Reaktion Bringen des reaktiven Gases durch elektrische
Entladung und Aufbringen des zweiten Halbleiterkomponentenmateri-.als
auf das Substrat. Dabei enthalten die Zerstäubungstargets und die reaktiven Gase alle Komponentenmaterialien, die zur Bildung .
der Feststoff-Lösung von Halbleiterkomponenten, wie sie sich in der Lage finden sollen, notwendig sind, entweder unmittelbar oder
durch chemische Reaktionen mit einem anderen Gas oder Targetmaterial.
Das Verfahren kann auch eingesetzt werden, um Zerstäubungstargets aus zwei oder mehr Materialien herzustellen, so daß die Materialien
gleichzeitig zerstäubt (sputtered) werden können.
Darüber hinaus wurde gefunden, daß das Verfahren ohne weiteres im wesentlichen homogene Materialien aus neuartigen metastabilen
Halbleitermaterialien bilden kann, die bisher als im wesentlichen unmischbar oder teilweise mischbar angesehen wurden. Zusätzlich
wurden durch die Erfindung weitere neue Halbleitermaterialien hergestellt.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 im Schnitt eine Seitenansicht, teilweise schematisch, eines Elektrische' Entladungs-/Zerstäubungsaufbaus, wie
er sich für die Durchführung und Verwirklichung der vorliegenden Erfindung eignet;
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Fig. 2 schematisch ein Ersatzschaltbild für den Zerstäubungsbetrieb der Anordnung nach Pig. 1;
Fig. 3 ein Diagramm, das die Änderung des Bandabstands und des Gitterabstands in Abhängigkeit von der prozentualen
Änderung der Materialzusammensetzung und der Änderung des Teildrucks des Silangases von Galliumarsenid *
und Silicium in einer Feststoff-Lage nach der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 4 ein Diagramm, das die Änderung des Bandabstands in Abhängigkeit von der Änderung der prozentualen Zusammensetzung
von Germanium und Silizium in einer Feststoff-Lage veranschaulicht; und
Fig. 5 ein Diagramm, das die Änderung des Bandabstands in Abhängigkeit
von der Änderung der prozentualen Zusammensetzung von Indiumantimonid und Indiumarsenid veranschaulicht.
Im einzelnen läßt Fig. 1 eine Anordnung zur Züchtung einer Feststoff-Lage,
vorzugsweise aus zwei oder mehr Halbleitermaterialien, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erkennen.
Eine hermetisch abgedichtete Kammer 10 weist eine zylindrische Seitenwandung 11 aus nichtporösem Material wie Metall, Glas oder
rekristallisiertem Keramikmaterial auf, die typischerweise vertikal ausgerichtet ist. Kreisförmige Endplatten 12 und 13, die
typischerweise aus einem elektrisch leitenden Material wie Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder Aluminium bestehen, sind
typischerweise horizontal ausgerichtet. Die zylindrische Seitenwandung 11 ist hermetisch im Verhältnis zu den Platten 12 und 13
durch L-förmige Standard-Dichtungen 14 abgedichtet, um so ein
leichtes öffnen der Kammer 10 zwecks Einbringen bzw. Entfernen von Anordnungen in die Kammer bzw. aus der Kammer zu ermöglichen.
Etwa mittig weist die Endplatte 12 einen Vakuumanschluß 15 auf, der hermetisch dicht an eine Leitung 16 über einen Flansch 17
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angeschlossen ist. Die Leitung 16 steht mit einer Standard-Öldiffusions-Vakuumpumpe
(nicht dargestellt) in Verbindung, um so ein Teilvakuum in der Kammer 10 nach deren hermetischer Abdichtung
aufbauen und aufrechterhalten zu können. Im Zuge der Leitung 16 findet sich zwischen der Kammer 10 und der Vakuumpumpe
außerdem eine Standard-Flüssigstickstoff-Kühlfalle (nicht gezeigt) , um flüchtige Reaktionsprodukte zu beseitigen, wie sie
durch die zuvor erwähnte elektrische Entladungsreaktion des reaktiven Gases gebildet werden.
In der Kammer 10 ist eine Masseelektrode 18 angeordnet. Die Masseelektrode
18 wird durch mehrere vertikale Stäbe 19 horizontal gelagert, die mit Enden 20 in Gewindelöcher 21 in der Endplatte
12 eingeschraubt sind. Die Stäbe 19 weisen außerdem mit Gewinde versehene Enden 22 auf, die sich durch Muttern 23 hindurch erstrecken,
mittels deren die Stäbe 19 an der Masseelektrode 18 befestigt sind und diese Masseelektrode 18 abstützen. Die Stäbe
19 verbinden die Masseelektrode 18 elektrisch mit der Endplatte 12, die ihrerseits in der angegebenen Weise geerdet ist.
Die Masseelektrode 18 ist ringförmig gestaltet und weist in ihrem
Mittelbereich einen rechteckigen Ausschnitt 24 auf. In dem Ausschnitt 24 ist eine Substrathalteanordnung 25 mit rechteckiger
Gestalt durch Stäbe 26 abgestützt. Die Stäbe 26 sind elektrisch mit einer Energiequelle (nicht gezeigt) über Öffnungen 27 in der
Endplatte 12 verbunden. In den Öffnungen 27 sind die Stäbe 26 durch Isolierbüchsen 28 geführt, die die Stäbe 26 gegenüber der
Endplatte 12 elektrisch isolieren und zugleich für eine hermetische Abdichtung sorgen. Die Substrathalteanordnung 25 weist
außerdem einen horizontal verlaufenden Probenhalter 29 mit rechteckiger Gestalt auf, der mittels Kopfschrauben 30 an den Enden
der Stäbe 26 befestigt ist. Der Probenhalter 29 hat einen erhöhten dünnen mittleren Bereich (mit einer Dicke von beispielsweise
125/U) und einen dicken L-förmigen Umfangsbereich (mit einer
Dicke von beispielsweise 1,5 mm), um einen Bereich hohen elektrischen
Widerstands in dem mittleren Bereich zu bilden, wo das
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Substrat 33 aufruht. Die Substrathalteanordnung 25 weist ferner Federelemente 31 auf, die an dem Probenhalter 29 mittels Kopfschrauben
32 befestigt sind. Durch diese Anordnung kann das Substrat 33 in der Substrathalteanordnung 25 durch mechanisches
Vorspannen der Federelemente 31 im Verhältnis zu dem Probenhalter 29 angeordnet werden. Der Probenhalter 29 ist über die Stäbe 26
elektrisch mit der Außenseite der Kammer 10 verbunden, dabei jedoch gegenüber der Endplatte 12 elektrisch isoliert.
In der Kammer 10 ist ferner eine Zerstäubungselektrodenanordnung 34 angeordnet, die etwa zentrisch durch die Endplatte 13 geführt
ist. Die Zerstäubungselektrodenanordnung 34 weist eine kreisförmige
Targetanordnung 35 auf, die zentrisch' zu einer hohlen
Abstützplatte 37 angeordnet und mit O-Ringdichtungen 45A versehen
ist, um zwischen der Abstützplatte 37 und der Targetanordnung 35 sowohl eine luft- als auch wasserdichte Abdichtung zu gewährleisten.
Die Targetanordnung 35 weist eine kreisförmige Zerstäubungselektrode 36 mit einem zentrischen integralen Gewindeschaft
36A auf, über den die Zerstäubungselektrode 36 in einßn Isolierkern 38 eingeschraubt werden kann, der zentrisch in der hohlen
Abstützplatte 37 angeordnet ist. Die Targetanordnung 35 enthält ferner ein Zerstäubungstarget 39, das sich über die Zerstäubungselektrode 36 hinweg erstreckt. Das Zerstäubungstarget 39 besteht
aus einem Material, vorzugsweise einem oder mehreren Halbleitermaterialien, das als Lage auf das Substrat 33 aufgebracht werden
soll. Die Dicke des Zerstäubungstargets 39 ist für den Zerstäubungsvorgang nicht wichtig, beträgt jedoch typischerweise etwa
3-6 mm.
Die Zerstäubungselektrodenanordnung 34 ist unter elektrischer Isolierung gegenüber der Endplatte 13 mittels Kopfschrauben 4OA
befestigt, die durch die Abstützplatte 37 hindurch in die Kopfplatte
40 eingeschraubt sind, um den Isolierring 41 festzuklemmen.
Der Isolierring 41 sitzt zentrisch in einer Aussparung 41A in der Endplatte 13 bzw. der Abstützplatte 37 und ist gegenüber der Endplatte
13 und der Abstützplatte 37 mittels O-Ringdichtungen 45A
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hermetisch abgedichtet. Der Isolierring 41 ist gegenüber der Endplatte
13 durch einen Spannring 42 abgedichtet und festgelegt,
der am äußeren Umfang des Isolierrings 41 sitzt und mittels ihn durchsetzender, in die Endplatte 13 eingeschraubter Kopfschrauben
42A gehalten ist.
Das Kühlen der Targetanordnung 35 erfolgt mittels Wasser, das durch die von der Zerstäubungselektrode 36, der Abstützplatte 37
und die Ö-Ringdichtungen 45A gebildeten Kanäle geleitet wird. Das Wasser wird der Anordnung durch eine Leitung 43A zugeführt
bzw. über eine Leitung 43B von dieser abgezogen, wobei diese Leitungen die Kopfplatte 40 durchsetzen und in den oberen Bereich
der Abstützplatte 37 ausmünden, mit der sie verschweißt sind.
Um die Zerstäubungselektrodenanordnung 34 herum ist eine Abschirmung
44 angeordnet, die elektrisch gegenüber der Zerstäubungselektrodenanordnung 34 isoliert ist. Die Abschirmung 44 ist an
der Endplatte 13 mittels Kopfschrauben 44A befestigt, die sich
durch die Abschirmung 44 hindurch erstrecken und in die Endplatte 13 eingeschraubt sind. Über die Bodenplatte 13 liegt die Abschirmung
44 auf Massepotential. Die Abschirmung 44 erstreckt sich von der Endplatte 13 aus in Abwärtsrichtung, so daß ihre untere
Stirnfläche mit der Außenfläche des Zerstäubungstargets 39 fluchtet. Durch diesen Aufbau sorgt die Abschirmung 44 für eine Unterdrückung
der Entladung auf der Rückseite der Zerstäubungselektrodenanordnung 34, so daß das Zerstäuben von Metall von der Elektrodenanordnung
verhindert wird. Der Abstand zwischen der Abschirmung 44 und der Zerstäubungselektrodenanordnung 34 ist kritisch,
um ein Zerstäuben zu unterdrücken, wobei ein Abstand von etwa 0,5 cm geeignet ist. Der Abstand zwischen dem Zerstäubungstarget 39 und der Masseelektrode 18 ist ebenfalls im Hinblick
auf die Auftraggeschwindigkeit durch Zerstäuben ebenso wie im Hinblick auf die elektrische Entladung kritisch und wird vorzugsweise
auf einem Wert von etwa 2,0 cm gehalten.
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- ίο - 2Λ34988
In der Kammer 10 ist außerdem eine Verschlußanordnung 46 angeordnet,
die ein Verschlußelement 47 aufweist, das in horizontaler Erstreckung zwischen der Masseelektrode 18 und dem Zerstäubungstarget 39 angeordnet ist. Das Verschlußelement 47 ist an einem
Stift 48 befestigt, der exzentrisch angeordnet ist und sich durch die Endplatte 12 und die Masseelektrode 18 hindurch in Aufwärtsrichtung
erstreckt. Dadurch kann die Verschlußanordnung 46 das Verschlußelement 47 aus seiner Stellung zwischen der Masseelektrode
18 und dem Zerstäubungstarget 39 verschwenken, um das Substrat
33 dem Einfluß des Targetmaterials und dem Material des reaktiven Gases auszusetz-en.
An der Kammer 10 ist außerdem an einem Anschluß 49 eine Gaszuführ
ungs anordnung 50 angebracht, um so für die Zufuhr von Gasen sorgen zu können, die für die elektrische Reaktion und das Zerstäuben
in der Kammer 10 notwendig sind. Die GasZuführungsanordnung
50 enthält eine Mischeinrichtung 51, die mit der Endplatte 12 über den Anschluß 49 mittels eines Flansches 52 festgelegt ist.
Die Mischeinrichtung 51 ist über eine Leitung 53 und ein Ventil 54 mit einem unter Druck stehenden Behälter 55 verbunden, der
ein Gas wie Argon enthält, das sich zur Aufrechterhaltung der Ionisierung zur Zerstäubung eignet. Mit der Mischeinrichtung
51 ist ferner eine Leitung 56 mit einem Dreiwegventil 57 verbunden. An die beiden anderen Eingänge des Dreiwegventils 57 sind
Leitungen 58 und 59 angeschlossen, die mit unter Druck stehenden Behältern 60 bzw. 61 verbunden sind. An den unter Druck stehenden
Behälter 61 ist gegenüber der Leitung 59 außerdem eine Leitung 62 angeschlossen, die ihrerseits über ein Ventil 63 mit einem
unter Druck stehenden Behälter 64 verbunden ist. Durch diese Anordnung kann die GasZuführungsanordnung 50 der Kammer 10 ein Gemisch
aus einem Ionisierungsgas, das sich für die Zerstäubung eignet, und einem Reakt'ionsgas, das sich für die elektrische Entladungs-Reaktion
eignet, zuführen. Reaktionsgase, die sich bei den in Frage kommenden Drücken im gasförmigen Zustand befinden,
werden dem System durch Anordnung im Behälter 60 zugeführt. Die Reaktionsgase, die sich bei den in Frage kommenden Drücken im
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flüssigen Zustand befinden und dem System in Dampfform in einem
Trägergas zugeführt werden müssen, sind in dem Behälter 61 angeordnet. Der Behälter 64 enthält ein geeignetes Trägergas wie
Argon, das ,durch die im Behälter 61 angeordnete Flüssigkeit (blasenartig) hindurchgeleitet wird, sobald es zur öffnung des
Ventils 63 gekommen ist.
Die Zerstäubungselektrode 36 ist über einen Kontakt 45, die Kopfplatte
40 und die Abstützplatte 37 mit einem elektrischen Potential von einer Energiequelle 65 beaufschlagt, die sowohl für das
Zerstäuben des Zerstäubungstargets 39 als auch die elektrische Entladungsreaktion des reaktiven Gases sorgen kann. Das Potential
ändert sich mit der Zusammensetzung oder Beschaffenheit des Zerstäubungstargets 39 und des reaktiven Gases. Typischerweise ist
die Energiequelle eine HF-Quelle mit einer Spannung .von 1000 3500
V bei einer Frequenz von mehr als einigen MHz (beispielsweise 13,56 MHz) und einer Leistung von 0,5 - 5 kW. Wenn die
Frequenz der angelegten Spannung zu niedrig ist, baut sich kein Gleichspannungspotential auf, weil genügend Ionen die Targetfläche
während der negativen Hälfte einer Periode erreichen, um die negative Flächenladung zu neutralisieren. Je niedriger die
Frequenz, desto höher muß die Spannung sein, um die zur Zerstäubung benötigte Ionisierung zu erzielen. Bei höheren Frequenzen
erreichen in einer Periode nur weniger Ionen die Targetfläche, so daß wiederum die negative Vorspannung und das Feld im Dunkelraum
(wie das nachstehend erläutert wird) und die Zerstäubungsgeschwindigkeiten erhöht werden. Zwischen der Energiequelle 65
und der Zerstäubungselektrode ist außerdem ein Kondensator 66 angeordnet, um das Fließen eines Gleichstroms in dem Stromkreis
zu verhindern und somit den Aufbau einer negativen Vorspannung an dem Zerstäubungstarget 39 zu ermöglichen.
Die optimale Energiezufuhr hängt auch von dem Druck des ionisierenden
Gases (beispielsweise Argon) und des Reaktionsgasgemisches in der Kammer sowie der Geometrie des Systems ab. Typischerweise
beträgt der Druck in dem Gemisch 1-5 mTorr. Es wurden HF-Energie-
409886/1062
quellen von 1 - 5 kW erfolgreich eingesetzt, wobei die höheren Energien für die größerflächigen Elektroden gedacht sind. Mit
höherer Energiezufuhr werden auch höhere Auftraggeschwindigkeiten erzielt, so daß die Energiezufuhr einen der hauptsächlichen
Regelparameter des Systems, zusammen mit dem Gasdruck in der Kammer 10, darstellt. In jedem Fall wird die elektrische Spannungsdifferenz
an der Strecke zwischen dem Zerstäubungstarget und der Masseelektrode 18 durch Erdung der Masseelektrode 18 über
die Endplatte 12 angelegt. Die Masseelektrode 18 ist mit einem typischen Durchmesser von ca. 35 cm viel größer als das Zerstäubungstarget
39, das einen typischen Durchmesser von 10 cm hat, um die gewünschte Vorspannung für das Ionenbombardement zu
schaffen, so'daß es zu dem Zerstäubungs-Auftrag auf dem Substrat
kommt.
Ein weiterer Regel-Parameter sowohl für die Auftragsgeschwindigkeit
als auch das Ausrichtungsverhalten der aufgebrachten Lage ist die Temperatur des Substrats. Die Erhitzung erfolgt durch
Hindurchleiten eines hohen elektrischen Stroms durch den Probenhalter 29 durch Anlegen eines Potentials über die Stäbe 26. Der
dünne mittlere Bereich des Probenhalters 29 bildet ein Gebiet hohen Widerstands, wo das Erwärmen des Substrats erfolgen kann.
Die höchsten Auftraggeschwindigkeiten werden bei den niedrigsten Substrattemperaturen erzielt. So wird die Temperatur des Substrats
geregelt, um einen Ausgleich zwischen der Auftraggeschwindigkeit und der gewünschten Auftraggeschwindigkeit zu erhalten.
Das Erhitzen des Substrats ist besonders wichtig, um das Ausrichtungsverhalten
der aufgebrachten Lage zu bestimmen. Bei einer niedrigeren Temperatur von typischerweise weniger als etwa 300° C
ist die auf dem Substrat gebildete Lage amorph. Die Erwärmung erfolgt
typischerweise auf über 300° C, um ein polykristallines Wachstum zu erhalten, und typischerweise auf über 500 C, um ein
in hohem Maße ausgerichtetes epitaxiales Aufwachsen zu erhalten. Die genaue Temperatur, wie sie sich für polykristallines und
epitaxiales Wachstum eignet, schwankt mit dem Substratmaterial
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und der Kristallausrichtung des verwendeten Substrats. Typischerweise
wird für ein Galliumarsenid-Substrat, dessen Oberfläche eine (1,1,1)-Ausrichtung hat, oberhalb 300° C ein polykristallines
Wachstum und zwischen 530 C und 650 C ein epitaxiales
Wachstum erzielt. Temperaturen zwischen 530° C und 650 C lassen
sich mit elektrischen Strömen im Bereich von 6 V und 200 A erzielen. Höhere Temperaturen von etwa 700 - 800° C werden möglicherweise
für das epitaxiale Wachstum auf Siliziumsubstraten benötigt, jedoch ist diese Temperatur immer noch erheblich niedriger als
die Temperaturen, die für epitaxiales Wachstum durch Pyrolyse (d. h. etwa 1100 - 1200° C) erforderlich sind.
Es sei auch darauf hingewiesen, daß der Aufbau der epitaxialen Lage noch von dem Kristallaufbau und der Kristallausrichtung des
Substrats abhängt, wie das allgemein bekannt ist. Für eine epitaxiale Lage sollte ein Einkristallsubstrat verwendet werden,
das eine angemessen enge Anpassung an den Gitteraufbau und die Gitterabmessungen der zu züchtenden Lage aufweist. Ferner sollte
das Substrat vor dem Aufbringen des Materials gereinigt, geläppt und poliert werden, um Mangel in der epitaxial gezüchteten Lage
auf einem Minimum zu halten. Es ist auch allgemein auf dem Gebiet der Epitaxial-Technologie bekannt, daß die Kristallausrichtung
der Oberfläche des Substrats, auf der die epitaxiale Lage gezüchtet wird,, für die Wachstumsgeschwindigkeit der Lage wichtig ist.
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß wegen der Differenz in den Gitterabständen zwischen dem Substrat und der
epitaxialen Lage der epitaxiale Aufbau verlorengehen kann und Spannungen in die Lage eingeführt werden können, wenn die Lage
eine nennenswerte Dicke hat.
Mit Fig. 2 ist zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Erfindung
die Ersatzschaltung für den Zerstäubungsauftrag und die Entladungsreaktion entsprechend der vorliegenden Erfindung wiedergegeben.
Beim Zerstäuben, wird ein Glimmstrecke zwischen dem Zerstäubungstarget 39 und der Masseelektrode 18 durch Elektronen
gebildet, die in dem elektrischen Feld so oszillieren, daß sie
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elastische Kollisionen mit Gasatomen hervorrufen, die zur Ionisierung
des Gases führen. Zwischen der Elektrode und der Glimmstrecke bilden"sich Dunkelräume. Die Potentialdifferenz zwischen der
Elektrode, die in erster Linie kapazitiv ist, erstreckt sich nahezu völlig über die Dunkelräume und ist durch Kondensatoren
repräsentiert, wobei die Glimmstrecke sich auf einem nahezu gleichförmigen Potential befindet. Ferner hat infolge der großen Differenz
hinsichtlich der Ionen- und Elektronenmobilität die Glimmstrecke stets ein höheres Potential als die Elektrodenflächen, so
daß es an den Glimmstrecken-Grenzen zu einer Gleichrichterwirkung kommt, wie durch die Dioden repräsentiert. Eine gewisse Ionenleitung
wird zu den Wänden und Flächen der Kammer 10 und Masseelektrode 18 sowie dem Probenhalter 29 und dem Substrat 33 gerichtet,
wie mit Fig. 2 gezeigt, aber diese Leitung wird durch geeignete Bemessung des Zerstäubungstargets 39 und der Masseelektrode
18 auf einem Minimum gehalten (vgl. hierzu auch Koenig und Maissei, IBMJ. Res. Develop. 14, 168 (März 1970); Logan, IBMJ.
Res. Develop'. 14, 172 (März 1970); Maissei, Jones und Standley, IBM J. Res. Develop. 14, 176 (März 1970); Logan, Maddocks und
Davidse, IBMJ. Res. Develop. 14, 182 (März 1970); und Mazza, IBM
J. Res. Develop. 14, 192 (März 197O)).
Die Reaktion oder Zerlegung des reaktiven Gases erfolgt ebenfalls in der Glimmstrecke. Das Oszillieren der Elektronen, das zu einer
Erwärmung führt, so daß in den Gasmolekülen hohe Temperaturen erzeugt werden, verursacht ihre Reaktion und Zerlegung zu dem
aufgetragenen Halbleitermaterial und einem flüchtigen Gas oder Gasen, die in das Vakuumsystem abgesaugt und in der Kühlfalle
aufgefangen werden, wie oben beschrieben. Diese Reaktion und/oder Zerlegung erfolgt wiederum bei viel niedrigeren Temperaturen als
sie bei pyrolytischer Zerlegung benötigt werden, wenngleich das Substrat wie oben beschrieben erwärmt wird, um die Kristallstruktur
der aufgebrachten Lage unter Kontrolle zu halten.
Bei der Durchführung der Erfindung erfolgt zunächst ein kurzes Reinigungs-Zerstäuben in Argon oder einem anderen geeigneten
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inerten Gas-. Es wird dann ein reaktives Gas, das das Halbleitermaterial
enthält, in die Kammer 10 von der Gaszuführungsanordnung
50, gemischt mit Argon oder einem anderen inerten Gas zur Aufrechterhaltung des Zerstäubungsvorgangs, zugeführt. Die Verschlußanordnung
46 wird verschwenkt, um so das Substrat 33 freizugeben,
und es beginnt dann das Aufbringen durch gleichzeitiges Zerstäuben des Targetmaterials und elektrisches Reagieren des
reaktiven Gases. Die relativen Prozentwerte der Komponenten in dem aufgebrachten Material werden durch Einstellung des Verhältnisses
von reaktivem Gas zu Argon und der Auftraggeschwindigkeit bestimmt. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß
die Auftraggeschwindigkeit sowohl der zerstäubten Komponenten als auch der Komponenten des reaktiven Gases von der von der
Energiequelle 65 abgegebenen Spannung abhängen. Das epitaxiale Aufwachsen wird durch Verwendung polierter, gereinigter und erwärmter
Einkristallsubstrate erleichtert, die in angemessener Weise auf das Gefüge und die Gitterabmessungen der epitaxial
aufgebrachten Lage abgestimmt sind.
Die vorliegende Erfindung eignet sich in besonderer Weise zum
epitaxialen Aufbringen einer mischbaren Feststoff-Lage aus zwei oder mehr Halbleitermaterialien, die bisher als unmischbar oder
zumindest nur nach langer Glühbehandlung als mischbar betrachtet wurden. Solche mischbaren Lagen erweisen sich bei Erwärmung auf
Temperaturen von mehreren hundert Grad oberhalb der Züchtungsbder Auftragstemperatur als metastabil. Zusätzlich kann das
Züchten bei Temperaturen erfolgen, die niedrig genug sind, um eine stark erweiterte Fest-Löslichkeit zu begünstigen. Auf diese
Weise lassen sich amorphe, polykristalline und Einkristall-Lagen aus IV-IV-, III-V- und II-VI-Halbleiterverbindungen verhältnismäßig
leicht epitaxial herstellen.
Mit der nachstehenden Tabelle I sind Beispiele einer Festlösungs-Aufbereitung
unter Verwendung verschiedener Alternativen sowohl für das Targetmaterial als auch für die Zusammensetzung des reaktiven
Gases zusammengestellt. Einer der wesentlichen Vorteile
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des Verfahrens ergibt sich aus der Leichtigkeit, mit der die reaktiven
Gasarten, beispielsweise GeH., Bi(CH_)3 etc. in einer
begrenzten elektrischen Entladung zerlegt werden können, die es der freigesetzten Metallkomponente ermöglicht, sich mit den durch
Zerstäuben transportierten Elementen zu vereinigen und so an der Substratoberfläche ein innig gemischtes, im wesentlichen homogenes
Material zu bilden.
40 9886/1062
CO
CO
CO
CD
Beispiele für Fest-Lösungen und vorbereitete Zerstäubungstargets sowie reaktive Gase
Festlösungs-Material
-X
(InSb)
1-X
(InAs), (InSb)
-X μ \X
(InAs)3.11'
Sb)
(InSb)1^ Gex
(D
(CdTe)1^x Hg/
(CdTe)1^ (HgTeJx (1)
(SnTe)
(1)
S1C
Zerstäubungstargetmaterial
S1
Ge
InSb
InAs
InSb
InSb
InSb CdTe CdTe PbTe C
Reaktives Gas-Material
GeH4 od.Ge(CH3J3
SiCl-od. S1H-4 4
AsH3 & In(CH3J3
SbH3 & In(CH3J3
B1(CH3)3
SiH4 od.SICl4
SbH3 & In(CH3J3
B1(CH3)3
SiH4 od.SICl4
GeH4 od.Ge(CH3J3
Hg (DampfJ Hg (Dampf) & (^5)2 Te
Sn(CH.)- & (C9H,), Te
SiH-
Sn(CH.)- & (C9H,), Te
SiH-
Bandabstand
eV bei Raumtemp.
1.08 - 0.66
1.08 - 0.66
0.17 - 0.10 - 0.36
0.10 - 0.36
<0.17 0.17-1.08
0.17 - 0.66 0.18 - 0 - 1 .45 0.18 - 0 - 1.45
0.25 - 0 - 0.22 3.0
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa 0.01 und χ + (1-x) =
,r.> to
co co
Wie aus Tabelle I ersichtlich, lassen sich eine Reihe bekannter Halbleiter-Materialien mit dem Verfahren nach der vorliegenden
Erfindung ohne weiteres herstellen, wobei diese Halbleitermaterialien bisher als nur teilweise mischbar oder "langsam ins
Gleichgewicht bringbar", bei Beanspruchung langer Glühbehandlungszeiten,
angesehen wurden.
Wie mit der nachfolgenden Tabelle II dargestellt, ist die Erfindung
auch in der Lage, neuartige Halbleitermaterialien herzustellen, die bisher noch nicht bekannt waren. Die Tabelle II
enthält Beispiele von Materialien, die bekannt sind und als durch die vorliegende Erfindung herstellbar in Betracht gezogen
werden, und ist ganz offensichtlich nicht als abschließend anzusehen.
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Beispiele für neuartige Fest-Lösungen sowie Ausgangs-Zerstäubungstargets und -Reaktivgase
243Λ988
. , Zerstaubungstarget- , . . n
Fest-Losungs-Material · : , Reaktivgas-Material
^ Material
(GaAs)
(GaP)l-x G*x
Aey Si8(2)
A«
Gax | SbySi | s(2) |
Gex | Sby Ge | |
Ga X |
PyS1* | (2) |
G*x | PyGee | (2) |
(GaAs) Si |
Ge
y * |
(GaSbV Si Ge (2>
χ y ζ
(GaPV Si Ge.(2)
χ y z
<BN>
l-x
(InN) 1-x Six(D
Six(D
GaAs |
SiH7 od.SiCl.
4' 4 |
GaAs | GeH4 od. Ge(CH3)3 |
GaSb | SiH od. SiCl4 |
GaSb | GeHA od. Ge(CH,). |
GaP | SiH4 od. SiCl4 |
GaP | GeH4 od. Ge(CHj)3 |
Ga od. Si |
AeH3 & SiH4 od.
Ga(CH3)3'4 AaH3 |
Ga | AsH3 & GeH4 |
Ga |
Sb(CH,)- & SiH,
J 3 4 |
Ga | Sb(CH3)3 & Ge(CH3), |
Ga | PH3 & SiH4 |
Ga | PH3 & GeH4 |
GaAs |
SlH. & GeH.
4 4 |
GaSb |
SiH. & GeH.
4 4 |
GaP |
SiH. & GeH.
4 4 , |
BN | SiH4Od. SiCl4 |
AlN | SiH4Od. SiCl4 |
GaN | SiH4Od. SiCl4 |
InN | SiH4Od. SiCl4 |
BP |
SiH, od. SiCl.
4 4 |
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa 0,01 und χ + (1-x) = 1
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
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Tabelle II (Forts.)
Fest-Lösungs-Material
(AiSb)
1-,
ca,
(D
Ga
c«,(D
(AlSb)
1-,
Gax(D Snx(D
(AlM)
1-,
(InN)1-, Snx(D
(ΙΡ)1-χ Snx(D
Zerstäubungstarget- Material |
Reaktivgas-Material |
AIP | SU4 od. SlCl4 |
AlSb | SH4 od. SlCl4 |
InP | SIl4 od. SlCl4 |
AUa | SIl4 od. 11Cl4 |
InAa | 11I4 od. 11Cl4 |
M | OaI4 od. Oa (Oj)4 |
Al» | OaI4 od. Oa(Oj)4 |
OaK | OaI4 od. Oa(Oj)4 |
In» | OaI4Od-Oa(Oj)4 |
IP | OaI4 od. Oa(Oj)4 |
AIP | OaI4 od. Oa(Oj)4 |
AlSb | OaI4 od. Oa(Oj)4 |
InP | OaI4 od. Oa(Oj)4 |
AUa | OaI4 od. Oa(Oj)4 |
InAt | OaI4 od. Oa(Oj)4 |
AlSb | GaI4Od-Oa(Oj)4 |
InSb | 8H4 od. SlCl4 |
InSb | OaI4Od-Oa(Oj)4 |
AlX GaH InM IP
Sa(Oj)4 Sn(Oj)4
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa 0,01 und χ + (1-x) = 1
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Tabelle II (Forts.)
3-1988
Fest-Lösungs-Material
Zerstaubungstarget- , . . „ . . Ί
. , Reaktivgas-Material Material
(AlP)1-1J Snx(D | AlP | Sn(CHj)4 |
(G.P)1-X Snx(D | GaP | Sn(CHj)4 |
(ΙηΡ)1-χ Snx(D | InP | Sn(CHj)4 |
0OAa)1-JJ Snx(D | AlAa | Sn(CHj)4 |
(GaAa)1-1J Snx(D | GaAa | Sn(CHj)4 |
(ΙηΑβ)1-χ Snx(D | InAa | Sn(CHj)4 |
G^i-* Sb*(1) | AlSb | Sn(CHj)4 |
(GaSb) 1-χ Snx(D | GaSb | Sn(CHj)4 |
(InSb) 1-χ Snx(D | InSb | Sn(CHj)4 |
(ΒΝ)χ Sn7 51,(2) | BN | Sn(CHj)4 k SiH4 |
(AlN)x Sn Si,(2) | AlN | Sn(CHj)4 & SiH4 |
(GaN)x Sn Si,(2) | GaN | Sn(CHj)4 fc SiH4 |
(InN)x Sny Si^2) | InN | Sn(CHj)4 fc SiH4 |
(BP)x Sn. Si£(2) | BP | Sn(CHj)4 & SiH4 |
(AlP)x SnSiB(2) | AlP | Sn(CH-), & SiH, 3 4 4 |
(GaP)x Sny Si^2) | GaP | Sn(CHj)4 fc SiH4 |
(InP) Sn Si (2) XyE |
InP | Sn(CHj)4 fc SiH |
(AlAa)x Sny Si^2) | AlAa | Sn(CH,), t SiH, 3 4 4 |
(GaAa) Sn Si (2>
'x y ε |
GaAa | Sn(CHj)4 & SiH |
(AlSb)x Sny Si,(2) | AlSb | Sn(CHj)4 fc SlH4 |
(GaSb)x Sn Si (2) | GaSb | Sn(CH ) & SiH4 |
(InSb)xSn7 Si8(2) | InSb | Sn(CH ) & SiH4 |
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa 0,01 und χ + (1-x) = 1
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ =
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Zerstäubungstarget- Material |
1^ 2434988 | |
Fest-Lösungs-Material | BN | Reaktivgas-Material |
(BN)x Sny Ga/2) | AlN | Sn(CHj)4 fc GeH4 |
(AlM)x Sny Ga1<2> | GaN |
Sn(CH,). fc GaHi
3 4 ♦ |
(GaN)x Sn Ga1(2> | InN | Sn(CHj)4 fc GaH4 |
(InM)x Sn Ga1(2J | BP | Sn(CHj)4 fc GaH4 |
(BP)x Sn Geg(2) | AIP | Sn(CHj)4 fc GeH4 |
(AlP)x Sny Ga1W | GaP | Sn(CHj)4 fc GaH4 |
(GaP)x Si»y Ga1 (2) | InP | Sn(CHj)4 fc GeH4 |
(InP)x Sny Ca1^2) | AUa | Sn(CH3) fc GaH4 |
(AUa)x Sn7Ga1^) | GaAa | Sn(CHj)4 fc GaH4 |
(GaAa)x Sn Gee(2> | AlSb | Sn(CHj)4 fc GaH4 |
(AlSb)x Sny Ga1^2) | GaSb | Sn(CHj)4 fc GaH4 |
(GaSb)x Sn Gag<2) | InSb | Sn(CHj)4 fc GeH4 |
(InSb)x Sn GagU) | BN | Sn(CHj)4 & GaH4 |
(BN)x Sly Ga1 U) | AlN | SiH4 fc GaH4 |
(AlN)x Siy GagU) | GaN | SiH4 fc GeH4 |
(GaN), Si Ga (2)
*. y * |
InN | SiH4 fc GaH |
(InN)x Siy Ga1(2) | BP | SiH4 fc GaH |
(BP)x Siy Ga1(2) | AIP |
SiH, fc GaH,
4 4 |
(AlP)x Siy GagU) | AlSb |
SiH, fc GaH.
4 4 |
(AlSb)x Si Ga1(2) | InP | SiH4 fc GaH4 |
(InP)x Siy Ga1U) | AUa | SiH4 fc GaH4 |
(AUa)x Si Gag(2) | InAa | SlB. t GaH, |
(InAa)x Si Gag(2) | SiH4 & GaH4 | |
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
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- 23 Tabelle II (Forts.) -.,
Fest-Lösungs-Material Zerstäubungstarget- Reakti Material
Material *
InSb | SlB. ft GaB. | |
1N *** 8S G*«(3) | In | AaB3 ft SlB4 ft GaB4 |
Ia ^m H c# ^ * V cm ^ al |
Ga | In(CB3)J ft AO3 ft 8IB4 |
1K "y flt(2> | 81 | I2B4 ft Β, |
Al11 Bx W1U) | Al | B2 ft 81B4 |
ο·χ «y ·*,<*> | 81 | C(CBj)3 ft B2 |
Ux By et/2> | Im | SlB4 ft B2 |
81 | I2B4 ft SlB4 | |
AlxFyU1W | U | FB3 ft SlB4 |
Al 8b, 81 <*> | Al | SbB3 ft SlB4 ' |
In | FB3 ft SlB4 | |
AlxAe78I11W | Al | AaB3 ft SlB4 |
In Ae 81 * * | In | AaB3 ft SlB4 |
1X S q#«<2> | Ga | I2B4 ft B2 |
Alx By 0.,«) | Al | H2 ft G-I4 |
Gax By C«t | Ca | M2 ft GaH4 |
Inx By Ga,(2) | Ga | In(CHj)3 ft B2 |
Ga | I2B4 ft FH3 | |
AlEFye*tW | G« | Al(CBj)3 ft FB3 |
Al Sb Ga (2) JWix »ey w»e |
Al | SbH3 ft GaH4 |
Inx Fy G.e(2) | In | FB3 ft GaH4 |
Α1χ Aay Ga, | Al | AaH3 ft GaH4 |
Al | SbH3 ft GeH4 |
(2) Wobei χ, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und v+x+y+z=l
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Tabelle II (Forts.)
. , Zerstäubungstarget- „ . ^ . ,
Fest-Losungs-Material . Reaktivgas-Matenal
Material
Al Sb Ga O) X J Z |
Ga | Al(CHj)j ft SbHj |
Ιηχ Sb Si, O) | In | SbHj ft SiH4 |
Ιηχ Sb Ga, (2) | Ga | In(CHj)3 ft SbH3 |
JP η wO
XJZ |
Sn | B2H6 * N2 |
Α1χ Ny Sa1O) | Al | Nj ft Sn(CH3)4 |
Gax N7 Sn,O> | Sn | Ga(CH3)3 ft N2 |
Ιηχ Ν Sn, O) | In | N2 ft Sn(CHg)4 |
Βχ Py Sn,O) | B | PH3 ft Sn(CHj)4 |
Alx Έ Sn (2) | Al | PHj ft Sn(CHj)4 |
Gax Py Sn,(2) | Sn | Ga(CHj)3 ft PH3 |
Inx P Sn,O) | In | PH3 ft Sn(CHj)4 |
Al, Aa Sn O)
XjX |
Al | AaHj ft Sn(CHj)4 |
Gax Aa Sn, O) | Ga | AaH3 ft Sn(CHj)4 |
Inx Aa7 Sn,(2) | Sn | In(CHj)3 ft AaH3 |
Alx Sby Sn,<2) | Al | SbH3 ft Sn(CHj)4 |
Gax Sb Sn, O) | Ga | SbH3 ft Sn(CHj)4 |
Ιηχ Sb Sn,C2) | In | SbH3 ft Sn(CHj)4 |
Bv Nx Sny Si1O) | B | N9 ft Sn(CH,), ft SiH. |
Al N Sn Si (3) | Al | Nj ft Sn(CHj)4 ft SiH4 |
Gav Nx Sny Si, O) | Ga | Nj ft Sn(CHj)4 6 SiH4 |
lnv Nx Sny Si,(3) | In | Nj ft Sn(CHj)4 ft SiH4 |
(2) Wobei χ, y und ζ Zahlen größer als etwa O,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
409886/1062
- 25 -Tabelle II (Forts.) ? 4 3 4 9 8 8
„ . τ.. . . . -ι Zerstaubungstarget- , . . ,
Fest-Losungs-Material . ^ Reaktivgas-Material
- _ Material
vxys j j 4 4
AIy Ρχ Sn Si8(3^ Al PH3 & Sn(CHj)4 & SiH4
Gav P Sn Si8 (3) Ga PH3 & Sn(CH3)4 6 SiH4
Iny Ρχ Sn Si8 (3) In PH3 & Sn(CHj)4 & SiH4
vxye 3 3 44
vxys 3344
ν χ y ε JjJ*
1 N on t»a ο
M. * on(cn.J, « bait,
vxys 2 3 4 4
ν χ y ζ
2 3'4 4
G«v Νχ Sn Ga Ga N2 & Sn (CH3) ^ & GaH4
In N Sn Ga Sn In(CH,). & N0 & GaH.
ν * . y χ j 3 * 4 .
vxyz 2634
ν χ y 2 3 34 4
w ^ J ** ** *J J *ψ
Inv Ρχ Sny Ga8 Ge In(CH3)3 & PH3 & Sn(C^)4
ν x. y ι 3334
Αβχ Sn Ge8 Ga Ga(CH3)3 & AsH3 & Sn(CHj)4
ν x y ζ 3334
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,01 und v+x+y+z=l
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Fest-Lösungs-Material
Zerstäubungstarget-Material
Reaktivgas-Material
B N Si Ge
ν χ y ζ |
Ge | od. |
B9H. & N9 & SiH.
2 6 * 4 |
Alv Nx Siy Gez | Al | od. | N2 & SiH4 & GeH4 |
Ga. N Sl Ge
VXy Z |
Ga | od. | N2 & SiH4 i GeH4 |
In N Si Ge
ν χ y ζ |
In | od. | N2 t SiH4 i GeH4 |
BN Si Ge
ν χ y ζ |
B | od. |
N9 & SiH. & GeH.
* 4 4 |
Al P Sl Ge
ν χ y ζ |
Ge | od. |
Al(CH.). & PH, & SiH
3 3 -^ |
Al Sb Si Ge
ν χ y ζ |
Al | od. |
SbH. & SiH, & GeH.
3 4 4 |
In P Si Ge
ν χ y ζ |
In |
PH0 6 SiH. & GeH7
3 4 4 |
|
A1v *·χ S1v G·« | Ge | Al(CH3)3 & AeH 6 Si | |
G* Ae Si Ge (3)
ν χ y ζ |
Ga | AeH3 & SiH4 & GeH4 | |
Ga Sb, Si Ge ^3>
ν x y ζ |
Ga | Sb(CH3)3 & SiH4 6 Ge | |
Ga^ P Si Ge (3) | Ga | PH3 & SiH4 & GeH4 | |
GaAe
InAe |
In(CH3)3 & AeH3 od.
Ga(CHp3 & AeH3 |
||
(GaSb)1 (InAe) (D
χ—χ χ |
GaSb
InAe |
In(CH3)3 & AeH od.
Ga(CHp3 & SbH3 1 |
|
<«>;_ «»*.),(» |
GaP
InAe |
In(CH3) & AeH3 od.
Ga(CHp* & PH3 |
|
(GaAe)^x(InSb)x(D |
GaAe
InSb |
In(CH3)3 & SbH od.
Ga(CHp3 & AeH3 1 |
|
(GaSb)1^x(InSb)x(D |
GaSb
InSb |
In(CH3). ti SbH3 od.
Ga(CHp3 & SbH3 |
|
(GaP)1^x(InSb)x(D |
GaP
InSb |
In(CH3)3 & SbH3 od.
Ga(CH3)3 & PH3 |
|
(GaAe) 1χ (InP)x (D |
GaAe
InP |
In(CH3), & PH3 od.
Ga(CHpJ & AeH3 |
|
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa 0,Ol und χ + (1-x) = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
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Tabelle II (Forts.)
Fest-Lösungs-Material
Zerstäubungstarget-Material Reaktivgas-Material
(GaAa)x(InAa)7 Sig
(2>
(GaSb)x(InAa) Slg (2>
(GaSb)x(InAa) Gag<2>
GaSb od. InP
GaP ed. InP
GaAa od. InAa
GaAa od. InAa
GaSb ad. InAa
GaSb od. InAa
(GaP)9(InAa), Sl <2) GaP od.
* InAa
(GaSb)v(InAa)xSi
GaP od. InAa
(GaAa)v(InAa) Sl Ga (3>
GaAa od.
GaSb od.
InAa
GaP od. InAa -
In(CH ), 4 Ga(CHj)J &
In(CHO, * (CHj)1 4
PH. od.
In(CH,), 4 Ga(CH3)J 4
In(CH,) 4 Ga(CBJ)J 4
In(CBJ, 4
>: 4
ra, od.
AaH.
SlH, od. SlHj
In(CH ) 4 ^ 4
AaB,
AaBJ |
4
4 |
GaB,
GaB* |
od |
AaB, | 4 | SlB. | od |
SbBJ | 4 | sibJ | |
AaB, | 4 | GaB. | od |
SbB3 | 4 | GaB* |
In(CB,), 4 Ga(CHpJ 4
In(CHJ, 4 Ga(CHJ)J 4
In(CH J, 4
(CH,), 4 V
Ga GaH
AaH, PH3 J
AaH PH3 3
AaH3 AaH3
SlH. od. SlHT
GaH od. GaH*
SlH,
SlH4
In
GaH
5V:
AaH 4 SlH
Ga(CH3)3 4 AeH3 4 SlB4
AaH3 4 SlH
In(CH,), 4
- ~ 3 od.
Ga(CH ) 4 GaH.J *
PH3 4 SiH4
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa 0,01 und χ + (1-x) = 1
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
^ .._■■, Zerstaubungstarget- „ , ^. w ^ . ,
Fest-Losungs-Material 7 , Reaktivgas-Material
Material ^
(GaAa)-(InSb)
(GaSb)„(InSb) Si
(2)
(GaSb)x(InSb) Ge^(2>
(GaP)x(InSb) Si
(GaP)x(InSb) Gax
(2)
(GaAa)v(InSb)xSi G
(GaSb)v(InSb)xSi
<3>
GaAa
InSb |
od. | od. | In(CHj)3 |
4
4 |
SbH3 | AaH3 |
4
4 |
SiH
SiHj |
od. |
GaAa
InSb |
od. | In(CHj)3 |
4
4 |
SbH.
AaH3 |
SbH3 i. |
4
4 |
GaH.
GaHj |
Od. | |
GaSb
InSb |
ad. | ed. | In(CH-), Ga(CHp3 |
4
4 |
SbH.
SbH3 |
SbH |
4
4 |
SiH,
SiH? |
Od |
GaSb
InSb |
Od. | In(CHj)3 |
4
4 |
SbH,
SbH3 |
4
4 |
GaH4
GaHj |
Od. | ||
GaP ad.
InSb |
In(CH-), Ga(CHp3 |
4
4 |
SbH,
n? |
4
4 |
SlH SlHJ |
Od. | |||
GaP od.
InSb |
In(CHj)3 | 4 4 |
SbH,
PH3 3 |
4
4 |
GaH
GaHj |
od. | |||
GaAa
InSb |
I»(CH,),
GaH4 3 3 |
4 SbH. Od. 3 |
4 | SiH4 | 4 | ||||
Ga(CH-)- GaH.3 3 4 |
4 | 4 | SiH4 | 4 | |||||
GaSb
InSb |
In(CH )
GaH4 3 3 |
4 oc |
4 |
SiH.
4 |
4 | ||||
Ga(CHj)3 | 4 | 4 | SiH4 | 4 |
(GaAa)x(InP)7
(2>
(AlSb)x(AUa)7 Six <2>
GaP od.
InSb
AlSb od.
BP
GaAa od.
InP
AlSb od.
AUa
GaH
od.
Ga(CH,), 4 PH- 4 SlH, 4
GaH.3 3 *
B0H4. 4 PH3 4 SlH4 Od.
j)3 4 SbH3 4 SiH4
In(CH-) 4 PH 6 SiH od.
Ga(CHp| 4 JAaH3 *4 SlH
Al(CH,) 4 AaH. fc SlH, od.
Al(CHpf 4 SbH3 4 SiH4*
(2) Wobei χ, γ und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
409 886/1062
- 29 Tabelle II (Forts.)
Fest-Lösungs-Material
(GaAa)x(InP)y Ge/2)
Zerstäubungstarget-Material Reaktivgas-Material
(GaSb)x(InP) Si <2>
(BP) (InAs) Si (2>
x y ζ
x y ζ
(GaSb) (InP) Ga (2)
χ y ζ
χ y ζ
(BN)x (InN) Ge/2>
(GaP)x(InP)y Si/2)
(GaP)x(InP)y Si/2)
(AlAa)_(AlP)v Si
™ Jf 2
(GaP) (InP) Ge (2>
χ y ζ
(AlSb) (InAs) Si <2)
χ y ζ
(GaAe)v(InP)xSi G
GaAs od. InP
AlN od. GaN
GaSb od. InP
BP od. InAs
GaSb od. InP
BN od. InN
GaP od. InP
AlAs od. AlP
GaP od. InP
AlSb od. InAs
GaAe od. InP In(CH ),
Ga(CHp3
Ga(CH-). Al(CH,),
In(CH )
& PH- & GaH. od.
& AsB3 & 4GeH4
& N2 & GeH, od. & N, & GaH?
& PH- & SiH, od. & JSbH4 ST SiH4
In(CH3) B2H6 S
AaH- & SiH od. J
PH
In(CH )- & PH- & GaH. od. Ga(CHp^ & "1SbH % G
In(CH ) B2H6
In(CH ) Ga(CHp3
Al(CH-) 'Cl(CHf)J
In(CH )
In(CH ) Al (CHp J
In(CH ) GaH.3
Ga(Cfl ) GaH.J J
& "1SbH3 %
& N- & GaH. od. SHJl GaHj
& PH- it SiH. od. & PH3 & SiH4*
& PH- & SiH, od.
& Asfl- & 4SiH.
3 A
& PH & GaH. od. & PH3 1 & GeHj
& AsH- & SiH, od.
& SbH, & SiH, 3
& PH, & SiH. & od. 3
& AsH, & SiH. &
(GaSb) (InP) Si Ge <3>
V A Jf 2
BN od. InN
GaAs od. InP
SiH
In(CH ), & PH, & GeH7 & SiHJ od. 3 *
& SiH4 & GeH
& PH, & SiH. & od. 3
In(CH ) 3
GeH
) 3
Ga(CH-)- & SbH, & SiH. & GaH/ 3 3
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und ν + χ + y + ζ
409886/1
Tabelle II (Forts.)
Zerstäubungstarget-
(AlN). Si Ge (3) | Material |
Al(CH )
GeH4 J Ga(CH3)3 |
4 N. 4 SiH, 4
od.2 4 4 N2 4 SiH4 4 |
|
(GaN)v | (InP)xSiyGer(3> |
GaN od.
AlN |
In(CHj)3
G«(CH3)3 |
4 PH. & SiH4 4 Od. 4 PH- & SiH. 4 3 A |
(GaP)v | 1-x (^·>χ (1) |
GaP od.
InP |
G«(CH3)3 | 4 AaH3 |
(GaA.) | χ_χ (AUs)x(D | AUa | G.(CH3)3 | 4 SbH3 |
(GaSb) | 1-x (AlSb)x(D | AUa |
Ga(CHj)3
Ga(CH3)3 Ga(CH3)3 |
4 PH3
4 Α·Η3 4 SbH3 |
Ξ | (GaP)1- (AlSb) (D A""X X |
AUa
AlSb AlSb |
Ga(CH3)3 | 4 PH3 |
(GaA.) | AlSb | Ga(CH3)3 | 4 AaH3 | |
(GaSb) | AIP |
Ga(CH3)3
Ga(CH3)3 |
4 SbH
4 PH3 |
|
(GaAa)
(GaAs). |
AIP
AIP |
Ga(CHj)3
Ga(CH3)3 |
4 AeH3 4 SiH4
4 AsH3 4 GeH4 |
|
(GaSb). |
AUs
AUs |
Ga(CH3)3 | 4 SbH3 4 SiH4 | |
(GaSb). | AUs | Ga(CH3)3 | 4 SbH3 4 GeH4 | |
(GaP)x | AUs | Ga(CH3)3 | 4 PH3 4 SiH4 | |
(GaP)x | AUs | Ga(CH3)3 | 4 PH3 4 GeH4 | |
(GaAs), | AUs | Ga(CH3)3 | 4 AsH3 4 SiH4 & | |
1-x (AiP)x(D | AUs | |||
1-x (AiP)x(D
_x (AiP)x(D |
||||
χ (AUa)y Siz(2>
χ (AUa)y Ge8(2) |
||||
χ (AlA.)y Siz(2) | ||||
_ (AUs) Ge (2)
■* Jr Z . |
||||
(AUa)y Siz(2) | ||||
(AUs)y Ge2. (2) | ||||
/AUs)xSi3G.^3) |
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa O,Ol und χ + (1-x) = 1
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0;0l und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei ν, χ, γ und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
409886/1062
j:434988
. ·, Zerstaubungstarget- , . , . ,
Fest-Losungs-Material . , Reaktivgas-Material
. Material '
(GaP),
AUa
AUa
(GaAa)x (AlSb) Si (2) χ y ζ |
AlSb |
(GaAa) (AlSb). Ga '2' X Jt |
AlSb |
(GaSb)x (AlSb)7 Sie(2> | AlSb |
(GaSb)x (AlSb)7 Gae<2> | AlSb |
(GaP)x (AlSb)7 Sit<2> | AlSb |
(GaP)x (AlSb)7 GaE <2) | AlSb |
(GaAe)v(AlSb)xSiyGeg<3> | AlSb |
(GaSb) (AlSb) Sl Ga ' ' ν χ y β |
AlSb |
(GaP) v (AlSb)xSi7Ga^i3) | AlSb |
(GaAa)x (AlP)7 Six (2) | AlP |
(GaAa)x (AlP)7 Gat (2> | AlP |
(GaSb)x (AlP) Si W | AlP |
(GaSb)x (AlP) ββχ (2) | AlP |
(GaP)x (AlP)7 Sig(2) | AlP |
(GaP), (AlP) Ga,, <2> * y * |
AlP |
(GaAaV (AlP) Si Ga ^3) ν λ, y 2 |
AlP |
Ga(CH3) fc SbH3 &
GaB
Ga(CH.). t PH- & SiH, fc
GeH4
Ga(CH3)3 & AaH3 & SiH4
Ga(CH3)3 & AeH3 & GaH4
Ga(CH3)3 & SbH3 fc SlH4
Ga(CH3)3 & SbH3 & GaH4
Ga(CHj)3 & PH3 fc SiH4
Ga(CHj)3 fc PH3 fc GaH4
Ga(CH.). & AaH. & SlH. & GaH4 33 3 *
Ga(CH ), & SbH & SiH, & GeH4 * J J _
GaH, * *
*
Ga(CH3)3 & AaH3 fc SiH4
3 & AaH3 fc GaH
3 fc GaH4 & SbH3 & SiH4
Ga(CHj)3 fc SbH & GaH4
Ga(CH3)3 fc PH3 fc SiH4
Ga(CHj)3 fc PH3 fc GeH4
Ga(CH-), & AaH, fc SiH. & GaH, 3 3 3 *
(2) Wobei χ, γ und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
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Tabelle II (Forts.)
Fest-Losungs-Material
Zerstäubungstarget-Material Reaktivgas-Material
(GeSb) (AIP) Si Ge (3>
(GeP)v(AlP)xSIyGe2 (3)
(AlSb)
(1)
(AlP)1^ Sl.
(AIP). _ Ge
Al Ae Si
χ y ζ
χ y ζ
Al_ As_ Ge_
Al Sb Si (2)
χ y ζ
χ y ζ
Al Sb Ge
χ y ζ
χ y ζ
Al P Si
χ y ζ
χ y ζ
Al P Ge (2)
χ y ζ
χ y ζ
Al As Si Ge
ν χ y ζ
ν χ y ζ
Si
Al P Si Ge (2>
ν x y ζ
ν x y ζ
(AUs) Si Ge
* Jr Z
(AlSb) Si Ge <2)
x y ζ
x y ζ
AIP AIP
AUs
AUs
AlSb
AlSb
AIP
AIP
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
Al
AUs
AlSb
Ge(CB-)- & PH- & SiH & GeH 3 3 3
SiH. od.SiCl, 4
GeH od.Ge(CH3)4
SiH4 od.SiCl4 GeH4 od.Ge(CH3)4
SiH4 od.Ge(CH3)4
GeH4 od.Ge(CHj)4
AeH3 & SiH4 AsH3 & GeH4
SbH3 & SiH4 SbH3 & GeH4
PH- & SiH, j 4
PH- & GeH. 3 4
AsH- & SiH. & GeH. 3 4
SbH, & SiH. & GeH.
3 4
PH. & SiH. & GeH. 3 4
SiH. & GeH,
4 4
SiH4 & GeH4
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa 0,01 und χ + (1-x) = 1 ■
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
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Tabelle II (Forts.)
'M34980
Fest-Losungs-Matenal
(AIP) Si G· (2)
Xy*
Xy*
Zerstaubungstarget-Materxal Reaktivgas-Material
(AlSb)1- (InAs) |
(D
χ |
Si8(2) |
(AUs)1^x (InSb) |
(D
χ |
Gee(2) |
(AlSb)1^x (InSb) | χ | |
(AIP),(InSb) *· * X |
(D | |
(AUe)1 „ (InP) |
(D
m |
|
(AlP)1-1 (ΙηΡ)χ(1^ | ||
(AUe), (InAe) | ||
(AUe)x (InAe) |
(AlSb)x (InAs) Siz (2>
(AlSb)x (InAs) Ge^(2>
(AIP) "(InAs) Si (2>
χ y ζ
χ y ζ
(AlP)x (InAs) Gez
(AUs)
Si
(3)
(AlSb) (InAs)xSi
(AIP) (InAa) Si Ge
ν α y
AIP
AUs
AlSb
AIP
AUs
AlSb
AIP
AUs
AlSb
AIP
AUs
AUs
AlSb
AlSb
AIP
AIP
AUe
AlSb AIP
SiB. & GeH,
4 4
AeH3 &
AeH3 & In(CH3)3
AeH3 6 In(CH3)3
SbH3 & In(CH3)
SbH3 & In(CH3)
SbH3 & In(CH3)3
PH3 I. In(CH3) 3
PH3 & In
PH3 t In(CH )3
AsH, & In(CH.), & SiH. J 3 3 4
AsH3 & In(CH3)3 & GeH4
AsH3 & In(CH3)3 & GeH4
AsH, & In(CH,), & GeH. 3 3 3 4
GeH AsH, & In(CH,), & SiH. & n-rAvt \ 3 3 4
AsH. & In(CH.). &
3 G^(CH)3 3
(1) Wobei χ eine Zahl größer als etwa 0,01 und χ + (1-x) = 1
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,0l· und v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
Pest-Lösungs-Material
Zerstäubungstarget-Material Reaktivgas-Material
(AlAe) (InSb) Si (2) | AlAs |
(AlAs)x(InSb)yGee<2) | AlAs |
(AlSb) (InSb) Si (2) χ y ζ |
AlSb |
(AlSb) (InSb) Ge,(2) χ 7 ζ |
AlSb |
(AlP)x (InSb)y Si8(2) | AlP |
(AlP)x (InSb)y Gex<2) | AlP |
(Α1Α·)ν(InSb)xSIyGex <3> | AlAs |
(AlSb)v(InSb)xSi Ge8 (3) | AlSb |
(AlP)v(InSb)xSiyGex (3) | AlP |
(AlAs)x (InP)y Si2<2) | AlAs |
(AlAs) (InP) Ge/2)
λ. y z |
AUs |
(AlSb)x (InP)y Si2 (2> | AlSb |
(AlSb) (InP) Ge (2> a y Z |
AlSb |
(AlP) (InP) Si <2) χ y ζ |
AlP |
(AlP)x (InP) Ge <2> | AlP |
(AlAs"» ίΙηΡΪ Si Ge (3) | AlAs |
AlSb In(CH3K & Sb(CH ) 6
SiH4 3 3 3
In(CH-)3 & Sb(CH3), &
GeH4
In(CH3)3 & Sb(CH3)3 & SiH4
In(CHj)3 & Sb(CHj)3 & GeH4
In(CH3)3 i Sb(CHj)3 & SiH4
In(CH3)3 & Sb(CH3)3 & GeH4
In(CHj)3 & Sb(CH3)3 & SiH4
& GeH4
In(CH3)3 & Sb(CH3) & SiH.
& GeHT * Λ J
* GeH4
In(CH3)3 & PH3 6 SiH4
In(CH3)3 & PH3 & GeH4
In(CH3)3 & PH3 & SiH4
In(CH3)3 & PH3 & GeH4
In(CH-), & PH3 & SiH4 &
GeH. *
4
In(CH3)3 & PH3 & SiH4 &
GeH, J
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
Fest-Lösungs-Material
(AlP)v(InP)xSi
In As
In As
Inx Sby
In Sb_
Zerstäubungstarget-Material
Reaktivgas-Material
In,
IDXPX
In.
Ae_ Si.
Si
Siy G.,<3)
(InA.) x_
(InP)1 Gev
(InAe) Si Ge, * y ζ
(InSb)x Siy Ge^
(InP) Si.. Ge
Siz
AIP
In
In
In
In
In
In
In
In
In
InAs
InAe
InSb
InSb
InP
InP
InAe
InSb
InP
GeAe od. Ga
& PH3 &
In(CH3 AeH3 & AeH3 & GeH4
SbH3 · SbH3 & GeH4
PH3 & SiH4
PH, & GeH.
AeH3 & SiH4 & GeH4
SbH3 & SiH4 & GeH4
PH1 & SiH. & GeH. 3 4
SiH4 od.SiCl4
GeH4 od.Ge(CH3)4
SiH4 Od-SiCl4 GeH4 od.Ge(CH3)4
SlH. od.SiCl. 4
GeH4 od.Ge(CH3)4
SiH, & GeH. 4 4
SiH4 & GeH
SiH. & GeH. 4 4
& GeH,
(1) Wobei- χ eine Zahl größer als etwa 0,01 und χ + (1-x) = 1
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
_, ^ ,. _ ., ^ . , Zerstaubungstarget- ^ , . . ,
Fest-Losungs-Material . ' ^5 Reaktivgas-Material
Material y
(CaSb) Ga As Si
V X y Z
GaSb od.Ga Ga(CH-), & AsH. & SiH, od.
Ga(CH,), & SbH, & AsH, &
GaP od.Ga Ga(CH3),
SiH, 4
& AsH3 & SiH4 od.
& PH3 & AsH3 &
(AlAs)vGsxAs Six
(AlSb)vGaxAsySiz (3)
(AIP) Ga Ae Si
VXy
(3)
(InSb) Ga AsSi ν x y *
(InP) Ga As Si ν χ y ζ
(GaAs
(GaSb)vGaxAsyGez (3)
(GaP) Ga As Ge ν χ y
(3)
(3)
(AlAs)vGaxAsyGez
(AlSb)vGaxAsyGez<3>
AlAs | od. Ga | od.Ga | od. Ga | Ga (CH3)3 | & | AsH3 | & |
SiH,
4 |
od |
AlSb | od. Ga | od. Ga | Ga (CH3)3 | & | AsH3 | & |
SiH,
4 |
od & |
|
AlP | InP OdCGa | GaP od.Ga | Ga(CH3)3 | & | AsH | & |
SiH
4 |
Od & |
|
InAs | GaAs | AlAs | Ga (CH3)3 | & & |
AsH3
AsH3 |
& & |
SiH4
SiH4* |
Od | |
InSb | GaSb | AlSb | Ga(CH,), In(CHV SiH4 3 3 |
& & |
AsH '
SbH3 |
& & |
SiH4
AsH3 |
od & |
|
AlP |
Ga(CH,).
In(CH3)3 SiH, 4 |
& & |
AsH,
PH3 3 |
& & |
SiH
AsH3 |
Od & |
|||
InSb | Ga(CH,), Ga (CHp 3 |
& & |
AeH3
AsH3 |
& & |
GeH GeH? 4 |
||||
Ga(CH,), Ga(CHp GeH. 3 3 4 |
& & |
AsH, SbH3 |
& & |
GeH
AsH3 |
|||||
Ga(CH,)3 Ga(CHp, GeH, J 4 |
& & |
AsH
PH,3 |
& & |
GeH
AsH* |
|||||
Ga (CH3)3 | & | AeH3 | & | GeH4 | Od | ||||
Ga (CH3)3 | & | AsH | & |
GeH.
4 |
|||||
Ga(CH3)3 | & | AsH | & | GeH4 | |||||
Ga(CHp In(CH3O3 |
& & |
AsH AeH3 5 |
& & |
GeH GeH, 4 |
|||||
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,O1 und v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
"434988
, , Zerstäubungstarget- , . . ,
Fest-Losungs-Material . , Reaktivgas-Material
Material
(InSb) Ga As Ge ν χ y ζ
(3)
(InF) Ga As Ge 'ν χ y
(3)
In(CH,), & SbH, & AsH* & GeH4 J
In(CH,)3 & PH, & AsH3 &
GeH, 3
4
GeH, od.
Ga
GeH4
(CH3)
& AsH0 & SlH, &
GaSb od.Ga Ga(CH ) & AsH, & SiH &
GeH4 3 3 od. 3 *
1, & SbH, & AsH &
SiH.
4
4
GaP od.Ga Ga(CH.), & AsH, & SiH, & GeH, 3 3 od. * *
Ga(CH-) & PH3 & AsH &
c-iu ^t n~u J
SiH
GeH4
(AlAs) Ga As Si Ge u ν χ y ζ
(AlSb) Ga As Si1Ge U ν χ y ζ
(4)
(InSb)uGavAsxSiyGez (4>
V.
AlAs
AlSb
InAs
InSb
GeH, J 3 *
Ga(CH,) & AsH, & GeH4
Ga(CH-). & AsH. & SiH. & GeH 3 3 3 4
4
Ga(CH-). & AsH. & SiH & GeH4 3 3 3 *
GeH4
Ga(CH,), & AsH & SiH &
GeH, 3 *
GaAs
(3) Wobei ν, χ, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
τ, *. τ - W^. -i Zerstaubungstarget
Fest-Losungs-Material . ,
y . Material
(GaSb) Al As Si/3)
ν χ y ζ» |
GaSb | Al(CHg)3 | & | AaHg | & | SiH4 |
GaP | Al(CH3)3 | & | AaHg | & | SiH4 | |
(AUs)^lxASySi/3) | AUa | Al(CHj)3 | & | AaHg | & | SiH4 |
(AlSb)vAlxA.ySi/3) | AlSb | Al(CH3)3 | & | AaHg | & | SiH4 |
(AIP) Al As Si (3) ν χ y ζ |
AIP | A1(CH3)3 | & | AaH | & | SiH, 4 |
(InAa)vAlxAaySi/3) | InAa | Al(CH3)3 | & | AaHg | & | SiH, 4 |
(InSb)^lxAa7Si/3) | InSb | A1(CH3)3 | & | AaH | & |
SiH,
4 |
(InP)vAlxAsySi/3) | InP | Al(CH3)3 | & | A-H3 | & | SiH4 |
(GaAs)vAlxAs7Ge/3) | GaAs | Al(CHg)3 | & | ΑβΗ3, | & |
SiH,
4 |
(GaSb)vAlxAayGa/3) | GaSb | Al(CHg)3 | & | AaHg | & | SiH4 |
CCZmI?\ Al Aλ Πλ V»^ \ w·»* ^ AX AV W ν χ y 2 |
GaP | Al(CHg)3 | & | AaHg | & |
SiH,
4 |
(AUa)vAlxAs Ge/3) | AUs | Al(CH3)3 | & | AaHg | & | SiH4 |
(AlSb) Al As Ge ^3) ν χ y ζ |
AlSb | Al(CH3)3 | & | AaHg | & |
SiH,
4 |
(AlP)vAlxAs Ge ^3) | AIP | Al(CH3)3 | & | AaHg | & |
SiH,
4 |
(InAs)^AlxASyGe/3) | InAs | Al(CHg)3 | & | ASHg | & | GeH4 |
(InSb)^lxAs7Ge/3) | InSb | Al(CHg)3 | & | AsHg | & |
GeH
4 |
(InP)vAlxA8yGe/3) | InP | Al(CHg)3 | & | ASHg | & | GeH, 4 |
(GaAs) Al As Si Ge (4) | GaAa | Al(CH ) | & | AsH. | & | SiH4 & |
y | GeH4 J J | J | ||||
(GaSb)uAlvAsxSiyGe/4) | GaSb | Al(CH ) GeH. J 4 |
& | ASHg | & |
SiH, &
4 |
(GaP) Al As Si Ge (4) u ν x y ζ |
GaP |
Al(CH-)
GeH, J J 4 |
& | ASHg | & | SiH4 & |
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und u+v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
~ w +. ■ λ Zerstaubungstarget- „ ,^ . ,
Fest-Losungs-Material . Reaktivgas-Material
Material
(AIP) Al As Si Ge u ν χ y z
(lnAe)uAlA.xSiyGez
(InSb) AL7Ae Si Ge
u " χ y
(4)
(G«As)vInxAeySiz<3)
(InAs) In As Si ν χ y ζ
(InSb)vInxAs Siz
(GaAs)
AlAs
AlSb
AIP
InAe
InSb
Al(CH0), & AsH. & SiH, &
GeH, 3 3 3 4
4
Al(CH,), & AeH, &
Al(CH,) & AsH & SiH &
GeH
Al(CH3)3 & AsH3 & SiH &
& AeH3 & SiH4 &
Al(CH )
GeH,
J
4
4
InP | Al(CH,), GeH, 4 |
& | AeH3 | & | SiH4 & |
GeAe | In (CH3)3 | & | AeH3 | & |
SiH,
4 |
GeSb | In(CH3), | & | AeH3 | & | SiH4 |
GaP | In (CH3 )3 | & | AsH3 | & | SiH4 |
AlAs | In (CH3)3 | & | AeH3 | & | SiH. 4 |
AlSb | In (CH3)3 | & | AsH3 | & | SiH, 4 |
AIP | In(CH3) | & | AeH3 | & | SiH, 4 |
InAs | ln(CH3)3 | & | AsH3 | & | SiH 4 |
InSb | In(CH3)3 | & | AsH3 | & | SiH4 |
InP | In(CH3)3 | & | AeH3 | & | SiH, 4 |
GeAs | In(CH3)3 | & | AsH3 | & | GeH 4 |
GaSb | In(CH,)- | & | AsH3 | & |
GeH,
4 |
GaP | In(CH3) | & | AsH | & | GeH, 4 |
(3) Wobei ν, χ, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
_ ^ ,.„ „ ^ . n Zerstaubungstarget-
Fest-Losungs-Material : ^ Reaktivgas-Material
Material
(AlSb)vInxA8yGez (3)
(AlP)vInA.yGezC3)
(InAs)
(InSb)vInxA8yG.z
<3>
(GeP) In As Si Ge u ν χ y ζ
(AlSb)
AIAb | In (CH3 )3 | & | AsH3 | & | GeH4 | & |
AlSb | In(CH3)3 | & | AsH3 | & |
GeH,
4 |
& |
AIP
InAs |
In (CH3)3 In(CH3X3 |
&
& |
AeH3
AsH3 |
&
& |
GeH4
GeH4 |
& |
InSb | In (CH3) 3 | & | AsH3 | & | GeH4 | & |
InP | In (CH3)3 | & | AsH3 | & |
GeH,
4 |
& |
GaAs |
In(CH )
GeH4 3 3 |
& | AeH3 | & |
SiH
4 |
& |
GaSb |
In(CH-)
GeH4 3 |
& | AeH3 | & | SiH4 | & |
GaP |
In(CH-)-
GeH4 3 |
& | AsH3 | & | SiH, 4 |
|
AlAs |
In(CH )3
GeH, 4 |
& | AsH3 | & | SiH4 | |
AlSb |
In(CH )
GeH4 |
& | AsH3 | & | SiH | |
AIP |
In(CH )-
GeH, 4 |
& | AsH3 | & | SiH4 | |
InAs |
In(CH )
GeH. J J |
& | AsH3 | & | SiH4 | |
(InSb)uInvA8xSiyGez
(4>
(InAs)
InSb
InAs
In(CH )
GeH4 3 3
In(CH.).
GeH4 J
In(CH3)
& AsH- & SiH &
& AsH- & SiH, &
& AsH3 & SbH3
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
,-. w ^ . ι Zerstaubungstarget- „ , . . ,, ^ ". ,
Fest-Losungs-Material τ , Reaktivgas-Material
* ■ Material
(InSb) In As Sb
(GaAs)
(GaSb) In As Sb (3)
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(AlAs)v Inx A8y
> Si <4>
y ζ
(4)
(lnP)uInAsxSbySiz<*>
(GaAs) In As Sb Si
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
InSb
InP
GaAe
GaSb
GaP
AUe
AlSb
AIP
InAs
& SbH.
(InSb) In ,As Sb Si K ' InSb
U ν X y ζ
InP
GaAs
In(CH3) In(CH3)
In(CH3)3 In(CH3)3
In(CH3)3
& AsH3 &
SbH3
& SbH.
In(CH3)3
In(CH ) SiH4 J
In(CH
SiH1 3 J
4
In(CH.). SiH4
In(CH ). SiH, ·
& AeH3 & & AeH &
& AsH3 & $ AeH3 &
& AsH & & AsH &
& AsH3 &
& AsH3 &
& AsH &
SbH,
SbH.
SbHn
SbU.
SbH-
SbB3 &
SbH3 &
SbH3 &
SbH &
(GaSb). In AsvSb Si
u ν Λ y
u ν Λ y
j Si
y ζ
y ζ
(4)
GaSb
GaP
In(CH-)
SiH. J
In(CH ) SiHy J
& AsH3 &
& AsH3 &
SbH3
SbH3 &
(AlAs) In As Sb Si
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
(AlSb) In As Sb Si
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
(AIP) In As Sb Si
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
(4)
(4)
AlAs
AlSb
AIP
In(CH )
SiH.
3'3
In(CH ) SiH4 3 3
In(CH K SiH. J
& AsH3 &
& AsH3 &
& AsH3 &
SbH3 &
SbH &
SbH3 &
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
243498S
~ w ^ . ι Zerstaubungstarget- „ , ,_. . ,
Fest-Losungs-Material - . , Reaktrvgas-Material
Material
(InAa)uInvAsxSb
(InSb) In A« Sb Ge
'u ν χ y ζ
(GaAa) In A« Sb Ge
u ν ζ y ζ
(GaSb) In Aa SbGe
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
(GaP) In Aa Sb Ge
u ν χ y ζ
(4)
(AlSb)uInvAsxSb Gez(4>
(InAs) In As__Sb Sl Ge
t. U V χ y
(5)
(InP)1-In As Sb Si Ge
t U V X y Z
(GaAs).In As Sb Si Ge 't u ν χ ν
(GaSb)„In As Sb Si Ge (5)
C U ^ X Jr Z
InSb
InP
GaAa
GaSb
GaP
AUa
AlSb
AlP
InAs
(InSb)tInuA8vSbxSi Ge (5>
InSb
InP
GaAs
GaSb
In(CH ) & AaH t SbH. &
3 3 J
In(CH ) & AaH. & SbH &
GeH4 3 3 J
& AaH.
GeH,
In(CH,). & AaH
GeH,
& SbH3 &
& SbH3 &
In
GeH
(CH.).
« 3 3
In(CH3),
GeH4
3 & AaH3 & SbH &
& AaH3 & SbH3 &
GeH, * J ό
4
In(CH ),
SiH,
4
In(CH )
SiH,
4
In(CH,)
SiH, J ■*
4
In(CH ).
SiH, J ·
& AsH &
& GeHT 4
SbH,
& AeH3
& GeH, 4
& AsH & GeHT
& SbH, &
& SbH &
& AsH
& GeH3 4
& SbH & 3
SiH.
4
& GeHT 4
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und u+v+x+y+z= 1
(5) Wobei t, u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und
40&886/Ί062
Tabelle II (Forts.)
„ . T _■ , . . , Zerstaubungstarget- , .
Fest-Losungs-Material . , Reaktivgas-Matenal
Material
GaP
in(CH.)o & AaH, & SbH, &
J 3 » Xl-TI-' J
(AUa) tInuA.vSbxSiyGez ^ | AUs |
In(CH )
SiH4 3 3 |
&
& |
AsH
GeH, |
& |
SbH
3 |
& |
(AlSb)tInuA8vSbxSiyGae (5) | AlSb |
In(CH ).
SiH, * 4 |
&
& |
AsH,
GeHj |
& |
SbH
3 |
& |
(AlP)11In11Aa^bxSi7G*/5) | AlP |
In(CH )
SiH, J 3 4 |
&
& |
AaH,
GeHj |
& | SbH3 | & |
(InAa)vAlxAaySbz (3) | InAs | A1(CH3)3 | & | AsH | & |
SbH
3 |
|
(InSb)vAlxAaySbz (3> | InSb | Al(CH3)3 | & | AsH3 | & |
SbH
3 |
|
(InP)vAlxAaySbz (3) | InP | Al(CH3)3 | & | AsH3 | & |
SbH
3 |
|
(GaAa)^lxAa Sbz<3) | GaAa | Al(CH3)3 | & | AaH | & | SbH3 | |
(3) (GaSb) Al Aa Sb VJ' ν χ y ζ |
GaSb | Al(CH3)3 | & | AeH3 | & | SbH | |
(GaP)vAlxA.ySbz<3) | GaP | Al(CH3)3 | & | AeH3 | & | SbH3 | |
(AUs)vAlxAaySbz(3) | AUs | Al(CH3)3 | & | AsH | & | SbH3 | |
(AlSb)vAlxAsySb2 (3) | AlSb | Al(CH3)3 | & | AsH3 | & | SbH3 | |
(AlP)vAlxAsySbz<3) | AlP | Al(CH3)3 | & | AsH | & | SbH | |
(InAs)uAlvAsxSbySiz(4) | InAs |
Al(CH )
SiH 3 3 4 |
& | AsH3 | & | SbH | & |
(InSb) Al As Sb Si
u ν χ y z
(4)
(InP) Al As Sb Si
'u ν χ y ζ
(4)
(GaAs) Al As Sb Si
u ν χ y ζ
InSb
InP
GaAs
Al(CH0)
SiH,
T 3
Al(CH )
SiH. J 4
Al(CH )
SiH. J 4
& AsH & SbH3 &
& AsH & SbH &
■J O
& AsH & SbH3 &
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z
(5) Wobei t, u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und
t + u + v + x+y+z=l
409886/1062
-AA-
_ . τ _ ., . . , Zerstaubungstarget- , . . . ,
Fest-Losungs-Material . ^ Reaktivgas-Material
Material a
0=0
(GaP) Al Aa Sb Si u ν χ yζ
(AUe)11A^AexSb7Six
(4)
(AIP) Al Ae Sb Si u ν ζ y ζ
(InAs) Al AsxSb Ge2 (4)
Al Aa CV» P« (4)
(4)
(InP) Al As Sb Ge
U V X y Z
(GaAs) Al As Sb Ge u v x y ζ
(4)
GaSb |
Al(CH )
SiH4. * |
& | AsH3 | & | SbH | & |
GaP |
Al(CH )
SiH4 J 3 |
& | AeH | & | SbH3 | & |
AUe |
Al(CH,),
SiH, J J 4 |
& | AeH3 | & | SbH | & |
AlSb | Al(CH )3 Q J TJ O |
& | AsH | & | SbH3 | & |
AlP |
Al(CH,),
SiH4 |
& | AeH3 | & | SbB3 | & |
InAe |
Al(CH ),
GeH4 3 3 |
& | AeH3 | & | SbH3 | & |
InSb |
Al(CH),
GeH4 3 3 |
& | A.H3 | & | SbH3 | & |
InP |
Al(CH )-
GeH, J 4 |
& | AsH3 | & | SbH3 | & |
GaAs |
Al(CH-)-
GeH4 |
& | AsH3 | & | SbH3 | & |
(GaSb) Al As Sb Ge u ν x y ζ
(4)
(GaP)uAlvAsxSbyGez
(4)
(AIP) Al As Sb Ge u ν χ y ζ
GaSb
GaP
AUs
AlSb
AIP
(InAa)1-Al Aa Sb Si Ge (5>
InAe
t U V X V Z Al(CH ). & AsH & SbH &
GeH J 3 3
GeH
Al(CHJ- & AsH, & SbH, &
GeH, J J ά
Al(CH-)- & AsH & SbH, &
GeH7 J
J J
GeH 3 3 J 3
Al(CH ) & AsH, & SbH &
GeH, J J J 3
Al(CH ) & AsH- & SbH &
SiH, 3 3 & GeH, 3
4 4
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und u+v+x+y+z= 1
(5) Wobei t, u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und t + u + v + x + y + z= 1
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
. n Zerstäiibungstarget- _ . . . ... . ,
-Material . , Reaktivgas-Material
Material
(InSb)tAlu
(GaAs)
<5> InSb
InP (5) GaAs
(5) GaSb
(G.P)tAlA.vSbxSiyGez
(AlAs)
(5)
(5)
(AlSb) Al As Sb Si Ge tuvxyz
(5)
(InAs)vGaxA8ySbz
(lnSb)vGaxAsySbz
(3)
(GaAs) Ga As Sb
ν x y ζ
ν x y ζ
(GaSb)„GavAs„Sbz
(3)
)vGaxAsy
(GaP),
(AlP)vGaxA8ySbz
<3>
GaP
AlAs
AlSb
(5) AIP
InAe
InSb
InP
GaAe
GaSb
GaP
AlAs
AlSb
AIP
Al(CH ) & AsH3 & SbH &
SiH4 3 J & GeH4 3
Al(CHJ, & AsH & SbH &
SiH, 3 3 & GeHf
Al(CH,). S. AsH & SbH &
SiH4 3 3 & GeH3
GeH, 3 3
4
Al(CH,). & AsH & SbH &
SiH4 3 3 & GeH3
SiH, 3 J & GeH;
4 4
Al(CH ) & AeH- & SbH3 &
SiH4 3 J & GeHj
SiH. 33S GeH3
4 4
Ga(CHJ3 &
& SbH3
Ga (CH3)3 &
& SbH3
Ga (CH3)3 & AsH3 & SbH3
Ga(CH J3 & AsH3 & SbH3
Ga (CH3)3 & AsH3 & SbH3
Ga(CH )3 & AsH3 & SbH3
Ga(CH J3 & AsH3 & SbH3
Ga(CHJ, & AsH & SbH
3
(3) Wobei ν, χ, γ und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und v+x+y+z=l
(5) Wobei t, u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
...._.,- Zerstaubungstarget- „ . ,
Fest-Losungs-Material . Reaktivgas-Material
Material *
(InAe)uGavAexSbySlr
(4)
InAs
InSb
Ga(CH,), & AsH, & SbH &
SiH4 ■»<»■■» J
Ga
SiH
(CH,),
H J J
& AsH, & SbH, &
InP.
Ga(CH.). & AsH & SbH &
SiH ■ J 3 J
(GaAs)uGavAsxSbySi | (4) | GaAs |
(GaSb)uGavAsxSbySi | (4) Z |
GaSb |
(G.P)uGavA.xSbySiz | (4) | GaP |
(AlA.)uGavA.xSbySi | z(4) | AUs |
(AlSb)uGavAsxSbySi | z(4) | AlSb |
(AlP) Ga As Sb Si | (4) | AlP |
u ν χ y ζ
(InAs)tGaui
(5)
InAs
(InSb)JJa As Sb Si Ge (5>
InSb
t U V X y Z
Ga(CH,), & AsH, & SbH, &
SiH11 3 J 3 J
SiH, Λ J 3 3
4
SiH. 3 3 3 3
4
SiH, * J J J
4
Ga(CH,). & AsH, & SbH. & SiH, J 3 J
Ga(CH,), & AsH, & SbH & SiH J J V 3
SiH. 3 J & GeHf J
4 4
Ga(CH ) & AsH, & SbH & SiH, 3 3 & GeHT 3
(InP)^Ga As„Sb Si Ge
t u ν χ y
(GaAs)
(GaSb) Ga As Sb Sl Ge t u ν χ y ζ
InP
GaAs
GaSb
SiH. 3 3 & GeH3 3
4 4
SiH.
3'3
& GeHT
SiH J & GeH, Λ
L 4
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z
(5) Wobei t, u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und
40 98 86/1062
Tabelle II (Forts.)
Fest-Losungs-Material
Zerstaubungstarget-7
7 , Material
(5)
(AlAa)tGauAavSbxSiyG.x
(5)
(5)
(AIP) Ga Aa Sb Si Ge (5)
^^ t u ν χ y ζ
^^ t u ν χ y ζ
GaP AUa AlSb AIP
Reaktivgas-Material
Ga(CH ) & AaH, & SiH. Λ J it GeH
SbH &
in J 3
SiH.
fc GeH.
SiH. 3 4 GeHf
4 4
Ga(CH.) & AaH &
SlHt J & GeH3
4 4
SbH & 4
Ιηχ Sby Aax x-' | In | SbH k AaH |
& SiH,
4 |
IttxPyAe«(2) | In | PH3 & AaH3 |
SiH,
4 |
InxPySbxW | In | PH3 * SbH |
SiH4
& SiH |
Gax Sby Aa,<2> | Ga | SbH3 & AaH3 |
SiH,
4 |
Gax Py A.xC2> | Ga | PH3 & AeH3 | |
Gax Py Sbx(2> | Ga | PH3 & SbB3 | |
Al Sb Aa (2> χ y ζ |
Al | SbH & AsH | |
Al P Aa <2> x y ζ |
Al | PH & AsH3 | |
Alx Py Sbx <« | Al | PH3 & SbH3 | |
InvSbxAaySix (3) | In | SbH3 & AsH | |
In P Ae Si (3> ν X y ζ |
In | PH3 & AsH3 & | |
In P Sb Si (3> ν x y ζ Ga Sb Aa Si (3) ν x y * |
In
Ga |
PH3 & SbH &
SbH t AsH |
|
Ga P Aa Si ^ ν χ y ζ |
Ga | PH3 & AaH & | |
(2) Wobei χ, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ = 1
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(5) Wobei t, u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und
409886/1062
Tabelle II {Forts.)
„ ., ^ ■ -, Zerstaiabungstarget- , .
Fest-Losungs-Matenal Mti! Reaktivgas-Material
Ga P Sb Si u; Ga PH, & SbH, 6 SiH.
ν χ y ζ 3 3 4
Ga P Sb Si ΚΛ) Ga PH, & SbH. &
V X y ζ 3 3η
Al Sb As Si <3>
Al SbH, 6 AsH. & SiH/
ν χ y ζ 3 3
Al P As Si <3) Al PH, & AaH, & SiH,
ν χ y ζ 3 3 4
Al P Sb Si (3) Al PH, & SbH, & SiH,
vxyj ' 334
In Sb Ae Ge *3* In SbH, * AaH, & GaH
ν χ y Z 3 3
In P Aa Ga <3>
In PH, & AaH, & GeH. ν χ y ζ 3 3 4
ν χ j ζ 3 3 4
Ga P Aa Ge/3' Ga PH, 4 AaH- & GaH,
VXyZ 3 ■* 4
V χ y 55 3 3 4
Al Sb As Ge (3) Al SbH, & AsH, & GeH.
ν X y ζ J _ 3 *»
Al P As Ge <3>
Al PH, & AsH, & GeH,
vxy2 334
Al P Sb Ge ^3J Al PH, & SbH, & GeH,
ν χ y ζ 3 3 4
In Sb As Si Ge w In SbH, & AsH, & SiH. & GeH
uvxyz 3344
In P As Si Ge W In PH, & AsH, & SiH. & GeH.
uvxyz 3344
In P Sb Si Ge ^ In PH & SbH & SiH, & GeH
uvxy8 3344
Ga Sb As Si Ge <4>
Ga SbH, & AsH, & SiH. & GeH,
UVxyZ 3344
Ga P As Si Ge w Ga PH, & AsH, & SiH. & GeH
u ν χ. y E 3344
Ga P Sb Si Ge (4) Ga PH0 & SbH, & SiH, & GeH,
uvxyz 3344
Al Sb As Si Ge <4>
Al SbH, & AsH, & SiH, & GeH
uvxyz 3344
(3) Wobei ν, χ, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,Ol und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z=l
409886/1062
- 49 Tabelle II (Forts.) 2 4
2 4 3 A 9 8 8
_ ^ . , Zerstaubungstarget- , .
Fest-Losungs-Material . "* Reaktivgas-Material
. Material
u ν χ y ζ J J η
UVXYz
J 3 *»
χ y « 3 4
P Siz
(2) In PH3 & SiH
3 & SiH4
χ y ζ 3 *
Ga P Sl (2>
G* PH« & SiH. X y s J 4
In Sb Ge (2) In SbH & GeH
χ y ζ 3 4
In As Ge <2>
In AaH & GeH χ y ζ 3 4
Ga Sb Ge ^ Ga SbH & GeH,
χ y ζ 3 4
Gax P Ger<2>
Ga PH3 & GeH4
Ga As Ge (2) Ga AeH & GeH
XyZ J H
Α1χ P Ge (2) Al PH3 & GeH4
Al Sb Ge (2) Al SbH>
& GeH
χ y ζ ■>
4
Al As Ge (2) Al AsH1 & GeH
χ y ζ 34
In Sb Si Ge (3> In SbH & SiH4 & GeH
ν χ y ζ
(2) Wobei x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und χ + y + ζ =
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z=l
4 09886/1062
- 5O -
Tabelle II (Forts.)
. , Zerstäubungstarget- „ „ . . Ί
Fest-Lösungs-Material T Reaktivgas-Material
McLtSX-IcIX
PH. & SiH, & GeH.
3 4 4
AsH & SiH, & GeH,
3 4 4
SbH. & SiH. S GeH.
3 4 4
PH, & SlH. & GeH,
3 4 4
AsH & SiH4 & GeH4
PH. & SiH, & GeH,
3 4 4
SbH. & SiH. & GeH.
3 4 4
AsH. & SiH7 & GeH.
3 4 4
In(CH,). & SbH. & SiH.
3 3 3 4
In(CH,). & SbH. & SiH 3 3 J A
In(CH-), & SbH- & SiH, 3 3 3 4
In(CH3) & SbH3 & SiH
In(CH )3 & SbH & SiH
In(CH ) & SbH & SiH.
In(CH-), & SbH. & SiH. 3 J 3 4
In(CH )„& SbH- & SiH 3 3 J 4
In(CH3) &
SbH3 & GeH
In(CH,)- & SbH, & GeH. 3 3 3 4
In P Si G* O) ν χ y ζ |
In |
In v A8xSiyG%(3) | In |
G.vSbxSiyG.z(3) | Ga |
Ga P Si Ge (3) ν x y ζ |
Ga |
Ga As Si Ge ^3*
ν x y ζ |
Ga |
AlvPxSiyGee(3> | Al |
AlvSbxSiyGer <3) | Al |
AlvAexSiyGez (3> | Al |
(InAs)^7InxSb7Si8 O) | InAs |
(InSb) In Sb Sl ^
vxy* |
InSb |
(InP)vInxSbySiz<3> | InP |
(GaAs)vInxSbySiz(3> | GaAs |
(GaP)vInxSbySi2(3> | GaP |
(GaSb) In Sb Si (3) 'y χ y ζ |
GaSb |
(AlP)vInxSbySiz (3) | AIP |
(AlSb) In Sb Si (3) 'v x y ζ |
AlSb |
(AlAs)vInxSbySiz (3) | AlAs |
(lnAs)vIn Sb Ge ^ | InAs |
(InSb) In Sb Ge <3> ν χ y ζ |
InSb |
(InP) In Sb Ge <3> ν χ y ζ |
InP |
(GaAs)vInxSbyGez<3> | GaAs |
(GaP) In Sb Ge ^3^ ν χ y ζ |
GaP |
(GaSb) In Sb Ge (3) ν χ y ζ |
GaSb |
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,Ol und v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
Fest-Lösungs-Material
(AIP) In Sb Si (3)
ν x y ζ
ν x y ζ
(AlSb)vInxSbySiz<3>
(AlA8)vInxSbybiz (3)
Zerstäubungstarget-Material Reaktivgas-Material
(InSb) In Sb Ge
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(InP) In Sb Ge
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(GaP) In Sb Ge (3)
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(GaSb) In Sb Ge (3)
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(AIP) In Sb G· (3)
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(AlSb) In SbvG·
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(AlAs) In Sb Ge
ν χ y 2
ν χ y 2
(InAs) In Sb Si Ge
U V χ y ζ
(InSb)-In Sb Si Ge
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
(A)
AIP
AlSb
AlAs
InAe
InSb
InP
GaAs
GaP
GaSb
AIP
AlSb
AlAs
InAe
InSb In (CH3)3 &
In(CH3)3 &
In(CH
In(CH
In(CH
In(CH3)3 &
In(CH3)3 &
In(CH3)3 &
In(CH3)3 &
In(CH3)3 &
In(CH3)3 &
In(CH3)3 &
In (CH3)3 & In(CH ) &
GeH, J< J
4
In(CH ), &
GeH7 3 J
4
SbH3 & SbH3 & SbH &
SbH & SbH3 & SbH & SbH3 &
SbH3 &
SbH & .
SbH & SbH & SbH3 &
SbH &
SiH,
SiH,
SiH,
GeH.
GeH,
GeH.
GeH.
GeH.
GeH,
GeH.
GeH
GeH.
SiH4 &
SbH, & SiH. & 3
(InP) In Sb Si Ge
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
InP In (CHJ „ &
GeH
3'3
SbH & SiH, & 3
GaAs In(CH,), &
GeH, J ό
4
SbH3 &
(GaP)uInvSbxSiyGez<*>
GaP In(CH,). &
GeH J J 4
SbH & SiH &
(GaSb) In Sb Si Ge
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
GaSb In(CH ) &
GeH, J J 4
SbH, & SiH & J
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z= 1
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z= 1
409886/1062
Tabelle II (Forts.)
Fest-Losungs-Material·
Zerstäubungstarget- -Material Reaktivgas-Material
(AIP) In Sb Si Ge
u ν χ ν ζ
u ν χ ν ζ
(4)
(AlSb) In Sb Si Ge
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
(AlAs) In Sb Si Ge
u ν χ y ζ
u ν χ y ζ
(InAs) As Si Ge
VXyZ
(InSb)vAsxSi Ge
(lnP)vA8xSiyGez(3)
(GaAs)vAsxSiyGez
(GaAs)vAsxSiyGez
(GaP) As Si Ge
V XyZ
(GaSb) As Si Ge (3)
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(AlP) As Si Ge (3)
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(3)
(AlAs)vAs Si Ge
(InSb)vSbxSiyGez (3>
(InP)vSbxSiyGez<3)
(InP)vSbxSiyGez<3)
(GaAs) Sb Si Ge (3)
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(GaP)vSbxSiyGez (3)
(GaSb) Sb Si Ge (3)
(GaSb) Sb Si Ge (3)
V A Jr 2
(AlP)vSbxSiyGez
AlP
AlSb
AlAs
InAs
InSb
InP
GaAs
GaP
GaSb
AlP
AlSb
AlAs
InAs
InSb
InP
GaAs
GaP
GaSb
AlP In(CH,), & SbH, & SiH. &
GeH4 3 3 3
In(CH0), & SbH, & SiH. & r.H 3 3 3
GeH4
In(CHJ & SbH & SiH, &
GeH, 3 3 3 4
AsH3 & SiH4 & GeH
AsH, & SiH. & GeH, 3 4 4
AsH, & SiH, & GeH, 3 4 4
AsH, & SiH, & GeH, 3 4 4
AsH, & SiH, S. GeH, 3 4 4
AsH & SiH4 & GeH
AsH, & SiH, & GeH, 3 4 4
AsH & SiH, & GeH, 3 4 4
AsH, & SiH, & GeH, 3 4 4
SbH, & SiH, & GeH, J 4 4
SbH, & SiH, & GeH, 3 4 4
SbH, & SiH, & GeH, 3 4 4
SbH3 & SiH4 & GeH
SbH, & SiH, & GeH, 3 4 4
SbH, & SiH. & GeH, 3 4 4
SbH, & SiH, & GeH 3 4 4
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z= 1
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z=l
40988-6/1062
Tabelle II (Forts.)
. , Zerstaubungstarget-Fest-Lösungs-Matenal
. ,
Material Reaktivgas-Material
(AlSb) Sb Si Ge
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(AlAs)vSbxSiyGez
(InAs) (InSb)vIn
(InAs) (InSb)vIn
(4)
(InP) (InAs) In A* Sb
u ν χ y z
u ν χ y z
(GaAs) (InSb) In As Sb
U ν χ y ζ
U ν χ y ζ
(GaP) (InSb) In As Sb
U ν χ y ζ
U ν χ y ζ
(GaSb)u(InSb)vInxAsySb
(AlSb)u(InSb)vInxAsySbz
(InSb) vInxAsySb2
(GaAs) (InAs) (AUs) Sb
ν χ y ζ
ν χ y ζ
(4)
(3)
AlSb
AlAs
AlAs
InAs & InSb InP & InAs GaAs & InSb GaP & InSb GaSb & InSb
AIP & InSb AlSb & InSb AlAs & InSb
GaAs & InAs S. AlAs
(GaAs) (InSb) (AIP) Si (3) GaAs & InSb
& AIP
(GaSb) (InP) (AlSb) Ge (3) GaSb & InP
. Χ y & AlSb
(GaAs)ν(InAs)x(AlAs)yAs,
GaAs & InAs & AlAs
(GaP) (InSb) (AlSb) Sb (4) GaP & InSb U X y
(GaAs) (GaSb) (GaP) In
Sb u v x
Sb u v x
(GaAs) (GaSb) (InAs) As
Sb V Χ y
& AlSb
GaAe & GaSb & GaP
GaAs & GaSl) & InAs
SbH & SiH, & GeH. 3 4 4
SbH- & SiH. & GeH7 3 4 4
In(CH3) & AsH3 & SbH3
In(CH ) & AsH & SbH
J J J j
In(CH3)3 & AsH3 & SbH3
In(CH ) & AsH3 & SbH In(CH ) & AsH & SbH3
In(CH ) & AsH & SbH 3 3 3 3
In (CH3)3 & AsH3 & SbH3
In (CH3)3 6. AsH & SbH3
SbH3 or Sb (CH3)3
SiH or SiCl,
4 4
4 4
GeH. or Ge(CH7) 4 -j 4
or As (CH3)3
SbH3 & AsH
In(CH ) & SbH 3 3 3
AsH & SbH
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,Ol und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,Ol und u+v+x+y+z=l
409886/1062
Tabelle II (Forts.
„ ^ .. . -, Zerstäubungstarget-
Fest-Losungs-Material r , Reaktivgas-Material
Material
(GaAs)v | (GaSb) | x(InSb)ySbz(3> |
GaAs &
& InSb |
GaSb | SbH3 |
(GaAs)v | (GaSb) | v(InP) As,<3>" Λ J Z |
GaAs &
& InP |
GaSb | AsH |
(GaAs) Si U Z |
(GaSb) | v (AlP)xAsy (4) |
GaAs &
& AlP |
GaSb |
AsH & SiH
3 4 |
(GaAs)
SiyGez |
(GaSb) | u(AUs)vAsx<5) |
GaAs &
& AlAs |
GaSb |
AsH & SiH & GeH,
3 4 4 |
(GaAs) | (GaSb) | (AlSb) Sb (3> χ y ζ |
GaAs &
& AlSb |
GaSb | SbH3 |
(GaAs) Sb u Z |
(InSb) | (GaP) In <4> ν χ y |
GaAs &
& GaP |
InSb |
In(CH )o & SbH
3 3 3 |
(GaAs) | (InSb) | (AlA*) As W ν χ y |
GaAs &
& AlAs |
InSb | AsH & SbH |
(GaAs) Sb u Z |
(InSb) | v(AlSb)xPy<4> |
GaAs &
& AlSb |
InSb | PH & SbH3 |
(GaAs)11 As Z |
(InSb) | (InP) In <4> ν χ y |
GaAs &
& InP |
InSb | In(CH3)3 & AeH3 |
(GaAs) Si u Z |
(InSb) | (InAs) Ga <4> ν χ y |
GaAs &
& InAs |
InSb |
Ga(CH ) & SiH,
3 3 4 |
(GaAs) Si Ge C y z (GaAs) V |
(GaP) U (GaP)x |
(InSb) Ga ^5) ν χ (InP) Si (3) |
GaAs &
& InSb GaAs & & InP |
GaP
GaP |
Ga(CH.) & SiH & G
3 3 4 SiH or SiCl4 |
(GaAs) | (GaP)^ | (AlSb) Ge (3) : y ζ |
GaAs &
& AlSb |
GaP |
Ge(CH ), or GeH
3 4 4 |
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,Ol und u+v+x+y+z=l
(5) Wobei t, u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa O,Ol und
409886/1082
Tabelle II (Forts.)
„ . ., Zerstaubungstarget-
Fest-Losungs-Material . ^ Reaktivgas-Material
Material
(InSb) (InAs) (InP) In^3) InSb & InAs In(CH3J3
(AlSb) (AUs) (AIP) Al <3>
AlSb & AUs Al(CH-).
v χ y ζ & Alp 3
(BN) (AlN) (GaN) In Sb (4) BN & AlN In(CH ) & SbH
x y ζ Jj j
(AlN) (GaN) (InN) Sb <3>
AlN & GaN SbH,
v X y z & InN
(GaN) (BN) (InN) Si (3) GaN & BN SiH
V x y z & InN 4
(InN) (AlIn) (BN) Ge w/ InN & AlN GeH
v x y z & BN
(BP) (InSb) (AlSb) Aa (4>
BP & InSb AeH & SbH
Sb U V X y & AlSb 3
(AlP) (BP) (InP) Sb (3) AlP & BP SbH
v x y z & InP 3
(AlSb) (AlP) (InAs) P (4) AlSb & AlP PH & SbH
Sb u V x y & InAs 3
(InP) (.AlAs) (InAs) Si (3>
InP & AlAs SiH,
v x y z & InAs 4
(AlAs) (InSb) (AlSb) Sb <3>
AlAs & InSb SbHn
V x Υ z & AlSb 3
(InAs) (AlSb) (AlAs) As (3) InAs & AlSb AsH
v x y z & AlAs 3
(AlSb) (InSb) (InP) Ge ^3^ AlSb & InSb GeH
v x y ζ & *
(InSb) (BP) (AIP) Si Ge ^ InSb & BP SiH & GeH.
U v x y z &A1P 4
(3) Wobei v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und v-+x+y+z=l
(4) Wobei u, v, x, y und ζ Zahlen größer als etwa 0,01 und u+v+x+y+z=l
409886/1062
Die Tabelle II zeigt somit zahlreiche Beispiele neuer Halbleitermaterialien,
wie sie sich durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellen lassen, und manifestiert zugleich, daß die Grenzen
der erfindungsgemäß herstellbaren neuen Materialien sich nicht einwandfrei festlegen lassen, außer durch das Verfahren nach
der Erfindung. Außerhalb des Bereichs der Tabelle II liegen neue Halbleiter- und Nichthalbleiter-Materialien mit Halbleitern der
Gruppe Hb - VIb und der Gruppe IVb - IVb wie Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid, Zinkoxid, Zinnoxid und Bleitellurid, hergestellt
nach der vorliegenden Erfindung. In ähnlicher Weise können Elemente der Gruppe lib, IHb, IVb, Vb und VIb des periodischen
Systems, einschließlich Wismut, Blei und Thallium, in nach der vorliegenden Erfindung hergestellten neuen Materialien enthalten
sein. Es ist davon auszugehen, daß praktisch jedes im wesentlichen homogene (oder in Festlösung befindliche) Material, das
sich denken läßt oder gedacht worden ist, mit Hilfe des beschriebenen
Verfahrens hergestellt werden kann, vorausgesetzt, daß mindestens eine der Komponenten in einem reaktiven Gas enthalten
sein und mindestens eine der Komponenten von einem Zerstäubungstarget zerstäubt werden kann.
Die Tabelle II zeigt, daß bestimmte neuartige pseudobinäre Halbleitersysteme
mit Hilfe der Erfindung hergestellt werden können. Solche neuartigen binären Halbleitermaterialien haben die Formel:
(A) 1 (B) , wobei A eine Halbleiterverbindung der Gruppe IHb -
I ~X X
Vb ist, die aus der BN, AlN, GaN, InN, BP, AIP, GaP, InP, AlAs,
GaAs, InAs, AlSb, GaSb und InSb enthaltenden Gruppe ausgewählt ist, während B ein Element der Gruppe IVb ist, das aus der Si,
Ge' und Sn enthaltenden Gruppe ausgewählt ist, und χ ist eine Zahl größer als etwa 0,01 und vorzugsweise größer als 0,05, wobei
χ + (1-x) = 1. Unter diesen Materialien sind die BP-, AIP-,
GaP-, InP-, AlAs-, GaAs-, InAs-, AlSb- und GaSb-Materialien wegen ihrer größeren Kompatibilität im Gitteraufbau mit den
Elementen der Gruppe IVb von größerem Interesse, und (GaAs). Si , (GaAs)1^Gex, (InSb)^xSix, (InSb)1^Gex, (InAs) ^xSix und
(InAs)1 Ge sind von größtem Interesse. GaAs-Si und GaAs-Ge-
I "**X X
Systeme wurden bisher als im wesentlichen nicht mischbare Systeme
409886/1082
angesehen. Diese neuen Materialien sind daher von großem Interesse
für die Herstellung von Halbleiter-Bauelementen, die einzigartige Halbleiter-Parameter erfordern, insbesondere in epitaxialen
Schichten oder Lagen, wie sie die vorliegende Erfindung vorsieht.
Weiter zeigt Tabelle II, daß eine breitere Klasse neuer Materialien
hergestellt werden kann, um Halbleiter-Bauelemente in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung herzustellen. Diese
neuen Materialien haben die allgemeine Formel: (A1) (A0) ...
X^ £ ο
(A ) , wobei A1, A0...A jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind,
η χ ι & η
η
η
die Verbindungen der Gruppen IHb - Vb und IVb - IVb, nämlich BN, AlN, GaN, InN, BP, AIP, GaP, InP, AlAs, GaAs, InAs, AlSb,
GaSb, InSb und GeSi, sowie Elemente der Gruppen IHb, IVb und Vb enthält, und mindestens eine der Halbleiterverbindungen der Gruppen
IHb - Vb und IVb - IVb,- mindestens ein Element der Gruppe IVb, das unter Si und Ge ausgewählt ist, oder mindestens ein Element
der Gruppe IHb und mindestens ein Element der Gruppe Vb enthalten, wobei ferner X1, xo ... χ jeweils Zahlen größer als etwa
0,01 und vorzugsweise größer als 0,05 sind und X1 + χ + ... +χ
= 1, η eine ganze Zahl größer 2, mit Ausnahme der Zahl 4, ist und
A1, A2, A« und A. jeweils Halbleiter-Verbindungen sind. Die Elemente
der Gruppe IHb sind Bor (B) , Aluminium (Al) , Gallium (Ga) , Indium (In) und Thallium (Tl); die Elemente der Gruppe IVb sind
Kohlenstoff (C), Silizium (Si), Germanium (Ge), Zinn (Sn) und Blei (Pb); und die Elemente der Gruppe Vb sind Stickstoff (N),
Phosphor (P), Arsen (As), Antimon (Sb) und Wismut (Bi). In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß (1.) teilweise lösliche
Lösungen von (A..) (A0) (A ) (A.)-Materialien, wobei A1, A0, A und
A. jeweils Verbindungen der Gruppen IHb - Vb sind, auf andere Weise erhalten wurden (vgl. J. L. Richards, "Solubility Studies
in Semiconductor Alloy Films", The Use of Thin Films in Physical Investigations, ed. J. C. Anderson (1966), S. 419) und daß (2.)
InBi, TlSb und TlBi als metallische Materialien angesehen werden (vgl. 0. Madelung, Physics of Ill-V-Verbindungen (1964), S. 8).
Unter diesen neuen Materialien der Formel sind die Materialien,
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bei denen η eine Zahl von vorzugsweise kleiner als 7 und insbesondere
gleich 3 ist, von besonderem.Interesse bei der Herstellung
von Halbleiter-Bauelementen. Die ternären Materialien haben die größte Bedeutung, die die allgemeine Formel (A1) (A0) (A,,) haben,
wobei A1, A2 und A3 jeweils aus der Gruppe IHb, IVb und Vb ausgewählte
Elemente, nämlich B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, N, P, As und Sb, sind und mindestens ein Element der Gruppe IVb, das unter
Si und Ge ausgewählt ist oder mindestens ein Element der Gruppe
IHb und der Gruppe Vb enthalten und wobei x, y und ζ jeweils Zahlen größer als etwa 0,01 und vorzugsweise größer als 0,05 sind
und χ + y + ζ = 1. Unter diesen ternären Materialien sind Ga As -
Si , Ga As Ge , Ga Sb Si , Ga Sb Ge , Ga As Sb , In Sb Si , ζ χ y ζ χ y ζ χ y ζ χ y ζ χ y ζ
In Sb Ge , In Sb As , In As Si und In As Ge von größtem Interesse,
xyz' xyz' xyz xyz 3
Bezüglich aller dieser allgemeinen Formeln sollte beachtet werden,
daß der Anteil jeder der Komponenten größer als etwa 0,01 und vorzugsweise größer als 0,05 ist. Eine Zusammensetzung oder ein
Material mit einem geringeren Anteil an einer Komponente wirkt als anderes Material, dem die Komponente mit geringerem Anteil
fehlt oder als anderes Material, das mit der Komponente geringeren Anteils dotiert ist. Beispielsweise ist AsSiIn, bei dem As
—12 —20 3
und In in Mengen von 10 bis 10 Atomen/cm enthalten sind, einfach ein Siliziummaterial, das mit Arsen und Indium dotiert
ist. Weiter ist es für den einschlägigen Fachmann ersichtlich, daß, wo ein Halbleitermaterial gewünscht wird, die,. Komponenten
innerhalb der Formel verändert werden müssen, so daß die Halbleiter-Elemente oder Halbleiter-Verbindungen dominieren oder die
IHb - Vb-Elemente im richtigen Gleichgewicht dominieren. Sn wird in einer Kristallform bevorzugt, in der es halbleitend ist. Jedoch
können sich in den Bereich der allgemeinen Formel fallende Nichthalbleiter-Materialien als nützlich erweisen, beispielsweise■
zur Herstellung integraler Zerstäubungstargets, wie zuvor erläutert .
Die Tabelle II manifestiert auch eine bevorzugte Arbeitsweise für die Verbindungsbildung mit der vorliegenden Erfindung. Allgemein
lagern sich zerstäubte Arten in der Lage auf dem Substrat
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unverändert ab, d. h. sie behalten ihre Verbindungs-Integrität, während Gas-Arten sich in der Lage in elementarer Form ablagern.
Somit werden von dem Zerstäubungstarget typischerweise Verbindungen
abgelagert, während von dem reaktiven Gas Elemente abgelagert werden, um eine größere Breite in den Arbeitsbedingungen
zu erhalten. Um die Verbindung durch die Reaktion reaktiver Gase zu bilden, erfordern die Konzentration und der Teildruck der
reaktiven Gase und die Substrattemperatur eine sorgfältige überwachung,
um die gewünschte Verbindung in einem homogenen Material
oder einer homogenen Zusammensetzung zu erhalten.
Andererseits besteht die Schwierigkeit bei der Ablagerung von
Material von dem Zerstäubungstarget darin, daß (1.) eine Ionisierung manchmal eine Dissoziation schwach gebundener Elemente in
einer Verbindung hervorruft und daß (2.) dort, wo zwei oder mehr Materialien zerstäubt werden, eine körperliche Trennung von Mehrfach-Zerstäubungstargets
eine Ungleichförmigkeit in dem zerstäubten Material und damit eine Inhomogenität im abgelagerten Material
hervorruft. Wo die ersterwähnte Schwierigkeit auftritt, wird die Verbindung vorzugsweise durch elektrische Entladungsreaktion der
reaktiven Gase abgelagert. Wo die zweiterwähnte Schwierigkeit auftritt, kann ein einziges integrales Zerstäubungstarget, das
eine Zusammensetzung aus zwei oder mehr zu zerstäubenden Materialien enthält, unter Anwendung des Verfahrens nach der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden.
Das heißt, eine für eine Zerstäubungstargetelektrode geeignete Elektrode kann in der Lage des Substrats in Fig. 1 angeordnet
werden. Auf der Elektrode können entsprechend dem oben erwähnten Verfahren zwei oder mehr Materialien abgelagert werden, um auf
der Elektrode ein integrales Zerstäubungstarget im wesentlichen homogener Zusammensetzung zu bilden, die die gewünschten Verbindungen
enthält, die auf dem Substrat abgelagert werden sollen. Danach wird die Elektrode mit dem auf sie aufgebrachten Targetmaterial in der Anordnung nach Fig. 1 als der Zerstäubungelektroden-/Zerstäubung.starget-Aufbau
angeordnet. Die gewünschten Halbleiterverbindungen können so gleichzeitig von dem einzigen
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integralen Zerstäubungstarget zerstäubt werden. Statt dessen kann auch ein Einzeltarget mit gescheckten oder schachbrettartigen
Stücken der zu zerstäubenden unterschiedlichen Verbindungen hergestellt werden. Jedoch ist diese Target-Ausführung allgemein
schwieriger und teurer herzustellen als das oben erwähnte integrale Zerstäubungstarget mit einer im wesentlichen homogenen
Zusammensetzung aus zwei oder mehr zu zerstäubenden Materialien.
Es sei in Verbindung mit Tabelle II - ebenso wie mit Tabelle I und der allgemeinen Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 1 erwähnt,
daß ein zusätzliches Gas im Gemisch mit dem reaktiven Gas erforderlich sein kann, um für die elektrische Entladungsreaktion zu sorgen. Beispielsweise kann Wasserstoffgas (H3) eingeführt
werden, um SiCl. und In(CH3J3 zu reduzieren und HCl sowie
CH. als Nebenprodukte zu liefern. Dies kann einfach durch Hinzufügung eines weiteren Gefäßes und Ventilverbindung mit der
Mischkammer in der Anordnung nach Fig. 1 erfolgen. Ferner sei in Verbindung mit Tabelle II darauf hingewiesen, daß die aufgeführten
Materialien für das Target und das reaktive Gas lediglich ausgewählte Beispiele sind, um verschiedene der Ausgangsmaterialien
aufzuzeigen, und nicht unbedingt die bevorzugtesten Ausgangsmaterialien für die Herstellung des bestimmten Materials
darstellen.
Wie zuvor erwähnt, zeigt Tabelle II, daß im wesentlichen homogene (oder Fest-Lösungs-) Materialien nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
aus Materialien hergestellt werden können, die bisher als "nicht mischbar" angesehen wurden. Speziell wird die maximale
Löslichkeit von Si in BuIk-GaAs mit etwa 0,5 % angegeben. Aus
diesem Grunde wurde das System (GaAs)1 Si besonders vollständig
untersucht.
Unter Verwendung der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Anordnung
wurden (GaAs)1- Si -Lagen epitaxial auf Einkristallsubstraten
aus Galliumarsenid gezüchtet. Die Anordnung wurde evakuiert und mit Argon auf 2 χ 10 Torr aufgefüllt. Nach einem
kurzen Reinigungs-Zerstäuben wurde das reaktive Gas - Silan
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(SiH.) - in die Kammer eingeleitet und das Verschlußelement verschwenkt,
um das Auftragen von Material auf das Substrat beginnen zu lassen. An die Zerstäubungselektrode wurde ein HF-Potential
von etwa 1000 V (d. h. etwa 1,3 W/cm ) mit einer Frequenz von
13,56 MHz angelegt. Das Substrat wurde erhitzt und während des
Materialauftrags auf einer Temperatur zwischen 530° und 600 C gehalten. Die so hergestellten Lagen wurden untersucht, um ihre
Zusammensetzung zu ermitteln.
Zur Bestimmung des Gitterparameters a wurde mit Röntgenbeugung 'gearbeitet. Unter Verwendung des GaAs-Substrats als Referenzwert·
wurden Werte bis zu einer Genauigkeit von +0,01 A leicht erhalten.
Die Röntgen-Daten bestätigten für alle Zusammensetzungen, daß nur eine einzige Phase eines ungeordneten Zinkmischgefüges
vorhanden war.
Es wurden Zusammensetzungen von Elektronen-Mikroprobendaten ermittelt.
Bei dieser Messung werden hohe Intensitätsdaten einem Standard-Computerprogramm zugeführt. Eine Aufzeichnung des Gitterabstands
a in Abhängigkeit von der Zusammensetzung in Fig. 3 zeigt Übereinstimmung mit dem Vegardschen Gesetz der linearen
Änderung des Gitterparameters mit der Zusammensetzung. In den leichter mischbaren Systemen ist ein solches Verhalten repräsentativ
für die Homogenität in gut abgeglichenen Systemen.
Es wurden optische Übertragungsinessungen mit einem Cary-Spectrophotometer
bei Wellenlängen zwischen 0,7 und 2,5,u (1,76 und 0,49 eV) vorgenommen. Für diese Messungen wurden die Zusammensetzungen
bzw. Materialien auf ebenen.Flächen von Siliziumdioxid-Rohlingen
hoher Reinheit durch ein nichtabsorbierendes Harz gehalten. Die GaAs-Substrata wurden unter Verwendung eines
Brommethanol-Ätzmittels weggeätzt,. Die Fest-Lösungsfilme wurden nur sehr schwach chemisch angegriffen. Der Absorptionskoeffizient öC
wurde anhand von Übertragungsdaten für Filme vieler Zusammensetzungen oder Materialien ermittelt. Es wurden dann die Band-
2
abstände E durch Auftragen von oc ±n Abhängigkeit von (hv-E )
abstände E durch Auftragen von oc ±n Abhängigkeit von (hv-E )
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oder 1/2 in Abhängigkeit von (hy-E ) ermittelt. Geradlinige Abschnitte
der Energieachse ergeben E . Alle untersuchten Zusammensetzungen bzw. Materialien (x
< 0,55) zeigten direktes übergangsverhalten.
Mit Fig. 4 und 5 ist die Änderung des Bandabstands in Abhängigkeit
von Änderungen in den prozentualen Zusammensetzungen der bekannten Germaniumsilizium- und Indiumantimonid-Indiumarsenid-Materialien
gezeigt. Die Kurven lassen erkennen, daß die Änderung des
Bandabstands für Änderungen in der Zusammensetzung nicht immer linear ist. In dem GermaniumsiIiζium-System steigt der Bandabstand
ständig an, enthält jedoch in der Kurve einen Knick. Bei dem Indiumantimonid-Indiumarsenid-System läßt sich für 60 Mol%
Indiumantimonid ein Minimum von 0,10 eV beobachten.
Patentansprüche;
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Claims (22)
1. Verfahren zum Aufbringen einer Feststoff-Lage auf ein Substrat in einer Teilvakuum-Kammer, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Kammer (10)ein Gas, das mindestens einen reaktiven Gasbestandteil mit mindestens einer
Komponente zur Bildung von auf das Substrat (33) aufzubringendem Material enthält, eingeleitet; mindestens
ein Komponentenmaterial von einem Zerstäubungstarget
(35) zum Aufbringen auf das Substrat zerstäubt; gleichzeitig mit dem Zerstäuben unter Bildung des auf das
Substrat aufzubringenden Materials aus dem zerstäubten
Material und dem Gas das reaktive Gas mit einer elektrischen Entladung zur Reaktion gebracht; und schließlich
das so gebildete Material auf das Substrat aufgebracht wird.
2. Verfahren zum Aufbringen einer Feststoff-Lage auf ein Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Aufbringen sowohl durch Zerstäuben als auch durch ' elektrische Entladungsreaktion durch Anlegen eines HF-Potentials
zwischen dem Substrat und dem Zerstäubungstarget
erfolgt.
3. Verfahren zum Züchten einer im wesentlichen homogenen
Lage aus Halbleitermaterialien nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die vorbereitenden Schritte:
Bildung mindestens eines Zerstäubungstargets mit mindestens einem Komponentenmaterial zur Bildung des zu
züchtenden Halbleitermaterials und Anordnung des gebildeten Zerstäubungstargets und eines für den Materialauftrag
darauf vorbereiteten Substrats im Abstand voneinander in einer Teilvakuum-Kammer.
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4. , Verfahren zum Züchten einer im wesentlichen homogenen
Lage aus Halbleitermaterialien nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zwei Kornponenten
zur Bildung des zu züchtenden Halbleitermaterials enthält, so daß das gebildete Zerstäubungstarget
und das eingeführte reaktive Gas in der Lage sind, alle auf dem Substrat niederzuschlagenden Halbleitermaterialien
zu bilden, daß das erste Komponentenmaterial vom Zerstäubungstarget unter Ablagerung eines ersten Halbleitermaterials
auf dem .Substrat zerstäubt und daß gleichzeitig damit das reaktive Gas unter Ablagerung
eines zweiten Halbleitermaterials auf dem Substrat und unter Bildung einer im wesentlichen homogenen Lage aus
Halbleitermaterialien auf dem Substrat zusammen mit dem ersten Halbleitermaterial einer elektrischen
Entladungsreaktion ausgesetzt wird.
5. Verfahren zum Züchten einer im wesentlichen homogenen
Lage aus Halbleitermaterialien nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich das zweite Zerstäubungstarget
in der Vakuumkammer mit dem ersten Zerstäubungstarget und dem Substrat angeordnet und gleichzeitig
mit dem Zerstäuben und der elektrischen Entladungsreaktion das dritte Komponentenmaterial unter Niederschlagen
eines dritten Halbleitermaterials auf dem Substrat und unter Bildung einer im wesentlichen homogenen
Lage aus dem ersten und dem zweiten Halbleitermaterial zerstäubt wird.
6. Verfahren zum Züchten einer im wesentlichen homogenen Lage aus Halbleitermaterialien nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungstarget zusätzlich ein drittes Komponentenmaterial enthält und die
dritte Komponente gleichzeitig mit dem Zerstäuben des ersten Komponentenmaterials unter Aufbringen eines dritten
Halbleitermaterials auf das Substrat und Bildung einer im wesentlichen homogenen Lage aus Halbleiterkom-
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ponentenmaterialien in Verbindung mit dem ersten und
dem zweiten Halbleitermaterial die dritte Komponente zerstäubt wird.
7. Verfahren zum Züchten einer im wesentlichen homogenen Lage aus Halbleitermaterialien nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der reaktiven Gase unter Bildung eines flüchtigen Nebenprodukt-Gases
und eines der Halbleitermaterialien mit einem weiteren reaktiven Gas zur Reaktion gebracht wird, das mindestens
ein Komponehtenmaterial enthält.
8. Verfahren zum Züchten einer im wesentlichen homogenen Lage aus Halbleitermaterialien nach einem der Ansprüche
1-6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der reaktiven Gase ein zweites Komponentenmaterial enthält und daß
ein zweites reaktives Gasgemisch eingeleitet wird, das ein drittes Komponentenmaterial enthält.
9. Im wesentlichen homogene Zusammensetzung aus mindestens t drei Komponentenmaterialien, die durch ein Verfahren
nach einem der Ansprüche 1-8 hergestellt worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponentenmaterialien
aus der Gruppe ausgewählt sind, die Verbindungen der Gruppe Hb-VIb, der Gruppe 11 Ib-Vb, der Gruppe IVa-IVb
und der Gruppe IVa-VIb sowie Elemente der Gruppe Hb, IHb, IVa, Vb und VIb enthält.
10. Zerstäubungstarget für ein Verfahren nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch eine im wesentliche Zusammensetzung aus mindestens zwei Komponentenmaterialien.
11. Halbleitermaterial mit mindestens drei aus drei Gruppen ausgewählten Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine der Komponenten aus einer ersten Gruppe
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ausgewählt ist, die B7 Al, Ga und In umfaßt; mindestens
eine weitere Komponente aus einer zweiten Gruppe ausgewählt ist, die N, P, As und Sb umfaßt; mindestens noch
eine weitere der Komponenten aus einer dritten Gruppe ausgewählt ist, die Si, Ge, Sn umfaßt; und daß jede
der Komponenten mindestens etwa 0,5 % des Materials ausmacht und alle Komponenten aus den drei Gruppen ausgewählt
sind.
12. Halbleitermaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verbindung aus den Komponenten
der Gruppe 1 und der Gruppe 2 gebildet und unter BN, AlN, GaN, InN, BP, AIP, GaP, InP, AlAs, GaAs, InAs,
AlSb, GaSb und InSb ausgewählt ist, wobei die oder jede Verbindung und pde nicht in einer Verbindung enthaltene
Eleraentarkomponente mindestens etwa 1 % des Materials ausmacht.
_ 13. Halbleitermaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die oder jede Verbindung und die oder jede elementare Komponente mindestens 5 % des Materials ausmacht
.
14. Halbleitermaterial nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Verbindung unter BP,
AIP, GaP, InP, AlAs, GaAs, InAs, AlSb, GaSb und InSb ausgewählt ist.
15. Halbleitermaterial nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Gruppe auf Si
und Ge beschränkt ist.
16. Halbleitermaterial nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Komponenten
aus der dritten Gruppe ausgewählt sind und mindestens zwei der aus der dritten Gruppe ausgewählten Komponenten
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die Verbindung GeSi bilden.
17. Halbleitermaterial nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Komponenten
nicht größer als 9 ist.
18. Halbleitermaterial nach einem der Ansprüche 12, 13
oder 14 und 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtzahl elementarer Komponenten und Verbindungen kleiner als 7 ist.
oder 14 und 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtzahl elementarer Komponenten und Verbindungen kleiner als 7 ist.
19. Halbleitermaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl elementarer Komponenten
und Verbindungen kleiner als 3 ist.
20. Halbleitermaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es aus drei Komponenten besteht.
21. Halbleitermaterial nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Komponenten mindestens 5 % des
Materials ausmacht.
22. Verfahren zur Bildung eines integralen Zerstäubungstargets aus einem im wesentlichen homogenen Material
mit mindestens zwei gewünschten Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zerstäubungstarget,
das mindestens ein Komponentenmaterial zur Bildung
eines Materials für das Bilden eines integralen Zerstäubungstargets enthält, gebildet; das so gebildete Zerstäubungstarget und eine Elektrode zur Bildung des integralen Zerstäubungstargets darauf im Abstand voneinander in einer Teilvakuumkammer angeordnet; in die Teilvakuumkammer ein Gasgemisch mit mindestens einer reaktiven Gaszusammensetzung, die ein Komponentenmaterial zur Bildung eines Materials für das Bilden
eines integralen Zerstäubungstargets so, daß die gebil-
eines Materials für das Bilden eines integralen Zerstäubungstargets enthält, gebildet; das so gebildete Zerstäubungstarget und eine Elektrode zur Bildung des integralen Zerstäubungstargets darauf im Abstand voneinander in einer Teilvakuumkammer angeordnet; in die Teilvakuumkammer ein Gasgemisch mit mindestens einer reaktiven Gaszusammensetzung, die ein Komponentenmaterial zur Bildung eines Materials für das Bilden
eines integralen Zerstäubungstargets so, daß die gebil-
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deten Zerstäubungstargets und die eingeleiteten reaktiven
Gase in der Lage sind, alle für ein integrales Zerstäubungstarget gewünschten Materialien zu bilden, eingeleitet;
das Komponentenmaterial von dem gebildeten
Target unter Ablagerung der gewünschten Materialien auf den Elektroden zerstäubt; und gleichzeitig mit dem vorerwähnten Zerstäuben das reaktive Gas einer elektrischen Entladungsreaktion ausgesetzt wird, um ein gewünschtes
Material auf der Elektrode abzulagern und auf der Elektrode mit dem durch Zerstäuben abgelagerten Material
das integrale Zerstäubungstarget im wesentlichen homogener Zusammensetzung aus mindestens zwei gewünschten
Materialien zu bilden.
Target unter Ablagerung der gewünschten Materialien auf den Elektroden zerstäubt; und gleichzeitig mit dem vorerwähnten Zerstäuben das reaktive Gas einer elektrischen Entladungsreaktion ausgesetzt wird, um ein gewünschtes
Material auf der Elektrode abzulagern und auf der Elektrode mit dem durch Zerstäuben abgelagerten Material
das integrale Zerstäubungstarget im wesentlichen homogener Zusammensetzung aus mindestens zwei gewünschten
Materialien zu bilden.
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409886/1062
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1974
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