DE2502865A1

DE2502865A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement

Info

Publication number: DE2502865A1
Application number: DE19752502865
Authority: DE
Inventors: George Horace Brooke Thompson
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1974-01-29
Filing date: 1975-01-24
Publication date: 1975-07-31
Also published as: GB1450627A; FR2259442A1; FR2259442B3

Description

Deutsche ITT Industries GmbH . G.H.B. Thompson 16 78 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19 Go/kn

22. Januar 1975

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

FREIBURG I. BR.

Optoelektronisches Halbleiterbauelement

Die Priorität der Anmeldung Nr. 4071/74 vom 29. Januar 1974 in England wird beansprucht.

Die Erfindung beschäftigt sich mit optoelektronischen Halbleiterbauelementen, die einen Aufbau von aufeinanderfolgenden Schichten zeigen.

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einer n-leitenden schichtförmigen Sperrschichtzone. zwischen einer photoempfindliohen Schicht und einer p-leitenden Schicht.

Die herkömmlichen Halbleiterbauelemente werden erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß die photoempfindliche Schicht p-leitend

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ist und aus einem Material besteht, dessen Bandabstand kleiner ist als der Bandabstand der Sperrschichtzone, und daß die p-leitende Schicht aus einem Material mit einem größeren Bandabstand als dem der photoempfindlichen Schicht, jedoch nicht größer als demjenigen der Sperrschichtzone besteht.

Die bevorzugte Ausführungsform eines optoelektronischen Halbleiterbauelements nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Sperrschichtzone dünner ist als die Dicke der Sperrschicht und ihr Dotierungsniveau derart bemessen ist, daß ihr Leitungsband in ihrer Mitte im wesentlichen auf einer Höhe mitten , zwischen den Niveaus der flachen Teile der Leitungsbänder der zwei angrenzenden p-leitenden Schichten ist.

Die Erfindung und Einzelheiten ihrer Äusbildungsgrundzüge werden im folgenden an Ausführung'sbeispielen anhand der Figuren und Tabellen der Zeichnung erläutert, deren

Fig. 1 die Bändermodelle einer p-p-Heterostruktur und einer p-i-p-Heterostruktur veranschaulicht, deren

Fig. 2 die Bändermodelle einer p-n-p-HeteroStruktur und einer graduiert ausgebildeten p-n-p-Heterostruktur und deren

Fig.- 3 eine fotokathode mit Hilfsfeld veranschaulichen.

Eine sich zu größeren Wellenlängen ins Infrarotgebiet erstrekkende Fotoempfindlichkeit macht die Verwendung einer fotoempfindlichen Schicht mit einem schmalen Bandabstand erforderlich. Bei manchen optoelektronischen Bauelementen ist es aber wünschenswert, daß die durch die einfallende Strahlung in ihrem Leitungsband angeregten Elektronen ins Leitungsband eines Materials mit

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größerem Bandabstand überführt werden sollen. Im Falle einer Fotokathode gilt dies, weil ohne Einschränkung gefunden wurde, daß es bei Halbleitermaterial mit kleinerem Bandabstand schwieriger wird, eine negative Elektronenenergie zu erhalten, und daß im Ergebnis die Wirkungsweise empfindlicher gegen eine Oberflächenverunreinigung wird. Im Falle einer Fotodiode oder eines Fototransistors gilt dies, weil ein großer Teil des .Rauschens eines derartigen Bauelements auf der Anwesenheit von tiefliegenden Haftstellen an dem in Sperrichtung betriebenen übergang beruht und die Stärke dieses Rauschens umgekehrt proportional dem Bandabstand des Übergangs ist. Ist das Material mit breiterem Bandabstand luminiszent, und erfolgt der übergang der Elektronen vom Material mit schmalerem Bandabstand ohne bedeutenden Verlust an räumlicher Auflösung, dann kann das Bauelement mit HeteroStruktur als Bildwandler verwendet werden.

Die Hauptprinzipien, die den durch ein Feld unterstützten übergang von Elektronen aus dem Leitungsband eines Materials in das des anderen Materials beherrschen, werden anhand der Fig. 1 veranschaulicht, welche sich insbesondere auf eine Fotokathode bezieht.

Die Fig. 1a und 1b veranschaulichen die zwei Hauptschichten, die angelegten Spannungen und die Energiediagramme. Beide Schichten sind p-leitend, sowohl die schmalbandige photoempfindliche Schicht 1 _r- da die vom Licht erzeugten Elektronen Minoritätsladungsträger sein müssen, als auch die breiterbandige elektronenemittierende Schicht 2 mit ihrer mit Caesium bedeckten Oberfläche 3, so daß Elektronen mit einer Energie in der Größenordnung von kT wie bei einer einstufigen Fotokathode ankommen. Die Fig. 1a stellt die Situation dar, bevor ein körperlicher Kontakt zwischen den zwei Schichten hergestellt wird. Im Falle ohne Vorspannung und bei einer elektrischen Verbindung der.zwei Schichten sind die Potential ausgeglichen, so daß die Valenz-

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bänder unabhängig von den Austrittsarbeiten der beiden Materialien gleiche Potentiale annehmen. Dies ist ein Gleichgewichtszustand, bei dem kein Gesamtfluß von Löchern erfolgen würde, falls die beiden Schichten in körperlichen Kontakt gebracht wurden. Daraus folgt, daß das Potential des Leitungsbandes im Material mit geringerem Bandabstand niedriger liegt als das im Material mit größerem Bandabstand und daß durch Licht ausgelöste Elektronen im Material geringeren Bandabstands keine ausreichend große Energie haben wurden, um in das Leitungsband des Materials mit breiterem Bandabstand überführt zu werden.

Durch Anlegen einer geeigneten Vorspannung (Fig. 1b) über die beiden Schichten (welche noch als getrennt angesehen werden) können jedoch die beiden Leitungsbänder auf eine Höhe gebracht werden und die Elektronenenergie ausgeglichen werden. Werden in diesem Zustand die beiden Schichten in Kontakt gebracht (und unter Annahme, daß keine große Dichte an positiven Zwischenflächenzuständen erzeugt wird), so wird ein beträchtlicher Löcherstrom fließen. Um diesen Strom zu unterdrücken,muß eine zusatz- < liehe schichtförmige Sperrschichtzone (Schicht. 4 der Fig. te und 1d) zwischen die beiden ersten Schichten eingefügt werden, welche zwar die Diffusion der Elektronen erlaubt, den Durchgang der Löcher aber verhindert. Somit ist es möglich, die Vorspannung auf einem geeigneten Wert zu halten und von der Ausrichtung der Leitungsbänder Gebrauch zu machen.

Die Fig. 1c veranschaulicht ein Bänderdiagramm einer Struktur, welche vorher für diese Aufgabe in Erwägung gezogen wurde. Die zusätzliche schichtförmige Sperrschichtζone 4 besteht aus einem Halbleiter, der sogar einen größeren Bandabstand aufweist als der, welcher für die elektronenemittierende Schicht verwendet wurde. Um den Durchgang der Elektronen bei einer Flußvorspannung zu ermöglichen, muß die Elektronenaffinität dieser Schicht nahezu gleich sein derjenigen beider anderer Schichten (was bedeutet,

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daß die. Elektronenaffinität der ersten zwei Schichten jedenfalls gleich sein muß). Das Leitungsband zeigt dann über alle drei Schichten keine Diskontinuität mehr. Stattdessen erscheint die Diskontinuität im Valenzband, wo sie zur Sperrung des Löcherstroms ausgenutzt wird, wie in der Fig. 1d veranschaulicht wird, die den Vorspannungszustand zeigt. Ist die zusätzliche Schicht vollständig undotiert, dann wird sie stets frei von einer Verunreinigungsraumladung sein, und eine geeignete Vorwärtsspannung ergibt dann die auf der rechten Seite der Fig. 1d veranschaulichte Situation, in der das Leitungsband über alle drei Schichten hinweg flach und stetig ist. Dann können Elektronen, welche im Materie.! des geringen Bandabstands erzeugt werden, ohne Hindernis durch die anderen beiden Schichten diffundieren. Irgendeine n-leitende Dotierung der mittleren Schicht würde einen Elektronen einfangenden Trog bilden, der im Leitungsband erscheint, wogegen jede p-leitende Dotierung das Auftreten einer Elektronen aufhaltenden Barriere bewirken würde. Ein mit tiefliegenden Akzeptoren kompensiertes halbisolierendes Material würde wahrscheinlich für die mittlere Schicht ausreichend sein, obwohl das Einfangen von Elektronen und Löchern eine sich aufbauende Raumladung bewirken könnte. Bei dieser Struktur besteht das Hauptproblem jedoch darin, daß die in den drei Schichten erforderliche gleiche Elektronenaffinität in den meisten Halbleitersystemmischungen, bei denen verschiedene Bandabstände mit festgelegten Gitterkonstanten kombiniert werden können, nicht gefunden werden kann. Das gilt insbesondere jedoch nicht für das (InGa)(AsP)-System. Bei diesem System tritt die Hauptdiskontinuität der Energie im Leitungsband auf, während die Valenzbänder nahezu fluchten. (Dieser Effekt, der sich in der erhöhten Elektronenaffinität des Materials mit kleinerem Bandabstand äußert und in gewissem Ausmaß erhöhte Schwierigkeiten bei der Erzielung einer negativen Elektronenaffinität durch Caesium bewirkt, ist daher teilweise eine Grund- , erscheinung.)

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Die Erfindung vermeidet dieses Problem, indem für die isolierende Schicht eine sehr dünne Zone aus J&terial mit größerem Bandabstand verwendet wird, welches gegenüber halbisolierendem Material leicht η-dotiert ist. Bändermodelle dieser Struktur werden in der Fig. 2 gezeigt, wobei angenommen wird, daß die aus der Änderung im Bandabstand sich ergebenden Zwischenflächendiskontinuitäten vollständig im Leitungsband auftreten (die ungünstigste Situation). Die Isolierschicht wird dünner ausgebildet als die Dicke einer Verarmungsschicht, so daß sämtliche Donatoren in der Schicht positiv ionisiert sind. Diese Raumladung wird ferner zur Verminderung des Effektes der Zwischenflächendiskontinuitäten im Leitungsband ausgenutzt. Fig. 2a (i) zeigt die vereinfachte Bandstruktur unter Vernachlässigung der Raumladung und veranschaulicht die erprobten Übergänge im Bandabstand zwischen der p-leitenden fotoempfindlichen Schicht links mit dem kleinsten Bandabstand, der η-leitenden Isolierschicht mit größtem Bandabstand in der Mitte und der p-leitenden elektronenemittierenden Schicht mit mittlerem Bandabstand auf der rechten Sei te. Die Fig. 2a(ii) zeigt die wirkliche Bandstruktur bei Anwesenheit der Raumladung unter Bedingungen ohne Vorspannung. Die Potentialbarriere gegen Löcher im Valenzband wird völlig durch, die Raumladung gebildet. Die Potentialänderung im Leitungsband wird erhalten, indem der Effekt der Raumladung den Zwischenflächendiskontinuitäten zugeschlagen wird, was ein Paar von auf- und abwärts gerichteten Potentialspitzen ergibt, wie in der Figur dargestellt ist. Die Breite der mittleren Schicht wird hinsichtlich der Bedingungen ihrer Dotierungshöhe so gewählt, daß der im Leitungsband in der Mitte der mittleren Schicht auftretende Trog auf einem Niveau liegt, welches sich etwa zwischen den flach verlaufenden Teilen der Leitungsbänder in den beiden äußeren Schichten befindet.' Die Fig. 2a(iii) veranschaulicht den Zustand, wenn eine genügende Spannung (V) angelegt wird, um die Leitungsbänder in den äußeren Schichten zum Fluchten zu bringen. Um die Löcher auf die rechte Schicht zu beschränken, verbleibt

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im Valenzband noch eine beträchtliche Raumladungsbarriere (gegenüber dem Fall ohne Vorspannung vermindert sie sich um V/2J. Mit Ausnahme von zwei schmalen, nach aufwärts gerichteten Spitzen ist jedoch der größte Teil der Barriere gegen einen Elektronenfluß beseitigt. Die Dicke der mittleren Schicht muß so gewählt werden, daß die Potentialbarriere im Valenzband breit und tief genug ist, um den Durchgang von tunnelnden Löchern wirkungsvoll zu verhindern, während die beiden Spitzen im Leitungsband so ausreichend schmal sind, daß der Durchgang von tunnelnden Elektronen möglich ist. Dieser Kompromiß »ag schwerlich erreichbar sein; die Situation wird jedoch dann verbessert, wenn ein allmählicher Obergang an den Heteroübergangs-Grenzflachen vorhanden ist.

Die Fig. 2b veranschaulicht den Fall, bei dem der übergang ein Optimum darstellt und gerade den Effekt der Raumladung zum Verschwinden bringt. Die Fig. -2b(i) zeigt die Änderung des Bandabstandes in Abwesenheit der Raumladung. Im Idealfall sollte die Änderung genau entgegengesetzt der durch die Raumladung bei Vorspannung in Flußrichtung erzeugten Potentialbarriere sein. Die Fig. 2b(ii) veranschaulicht diekombinierte Wirkung der Raumladung und der Bandabstandseffekte ohne Vorspannung. Da die Raumladung nicht verändert ist (was lediglich von der Dotierung abhängt), ist die Potentialbarriere des Valenzbandes die gleiche wie für den Fall des abrupten HeteroÜbergangs. Die Barriere des Leitungsbandes ist jedoch ausgebügelt. Als Folge des besonders graduiert gewählten HeteroÜbergangs wird bei Flußvorspannung gemäß der Fig. 2b(iii) das Leitungsband über die drei Schichten hinweg eben und bildet keine Barriere gegen eine Elektronendiffusion. Daher kann ohne die Notwendigkeit gleicher Elektronenaffinität in allen drei Schichten und ohne die Notwendigkeit einer halbisolierenden Schicht bei geeignet graduiert gewähltem HeteroÜbergang in Verbindung mit dem Dotierungsniveau der Zwischenschicht grundsätzlich die Bändersituation der Fig. 1d genau nachgebildet werden. ■

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Die Wahl eines Halbleitersystems, in welchem die geeigneten Bandabstände unter Beibehaltung der Größe der Gitterkonstanten über die verschiedenen Schichten vorhanden sind, richtet sich nach der gewünschten Größe der Grenzwellenlänge. So sollte beispielsweise der Bandabstand der photoempfindlichen Schicht 0,8 eV betragen, um eine bis 1,55 ,um sich erstreckende Empfindlichkeit zu erhalten. Um eine wirksame Emission zu erzielen, sollte der Bandabstand der emittierenden Schicht so groß wie möglich sein. Der größte Bandabstand ist in der die Barriere darstellenden, schichtförmigen Zone erforderlich, wodurch die absolute Grenze gegeben ist. Hier ist jedoch etwas Spielraum, da der Bandabstand der die Barriere bildenden Zone nur in zweiter Linie in Zusammenhang mit dem begrenzenden Vorspannungslöcherstrom steht. Der Hauptbegrenzungsfaktor für den Löcherstrom ist durch die Höhe der Raumladungsbarriere gegeben, und diese wird vorzugsweise so bemessen, daß sie nicht weniger als etwa 0,3 eV bei

2 Vorspannung beträgt, um den Löcherstrom unter etwa 10 mA/cm zu halten. Der Zweck des vergrößerten Bandabstands der die Barriere bildenden schichtförmigen Zone liegt darin zu verhindern, daß das gesamte 0,3 eV betragende Raumladungspotential als Trog im Leitungsband erscheint.(vergleiche Fig. 2). Ein 0,1-eV-Trog im Leitungsband sollte nicht Ursache eines beträchtlichen Einfangens von Elektronen sein, und gerade ein 0,3-eV-Trog kann unter gewissen Umständen in Kauf genommen werden. So kann, obwohl die wirksamste Abstufung zwischen den Bandlücken der beiden Schichten 0,3 eV oder größer betragen sollte, 0,2 eV geduldet werden, und es würde sogar eine verschwindende Stufe wirksam sein, jedoch mit niedrigerem Wirkungsgrad.

Ein geeignetes Halbleitersystem für diesen Zweck ist (Ga In_1- ) (As„P.j ) . Ein Material aus diesem System kann mit Erfolg mit Caesium behandelt werden und ergibt eine zufriedenstellende negative Elektronenaffinität unter der Voraussetzung, daß der Bandab-

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stand größer ist als 1,1 bis 1,2 eV und etwas As anwesend ist. Material mit einer bestimmten Gitterkonstanten kann über einen Bereich des Bandabstandes von etwa 0,7 eV, beginnend mit einem Bandabstand zwischen 0,65 und 1,4 eV, durch Änderung des Atomanteils (1-y) des Phosphors von 0 bis 100 % und kompensierender Erhöhung des Indium-Gehaltes erhalten werden, um die größte Differenz des Bandabstandes zwischen der photaempfindlichen Schicht und der als Barriere wirkenden schichtförmigeri Zone zu erzielen, ist daher in der erstgenannten Schicht ein Gehalt von 100 at%As und in der letzteren ein solcher von 100 at%P erforderlich. Die Tabelle 1a zeigt die ungefähren Zusammensetzungen für eine 0,8 eV photoempfindliche Schicht, eine 1,3 eV elektronenemittierende Schicht und eine 1,5 eV schichtförmige Sperrschichtzone. Die beiden letzten Werte ergeben unter Berücksichtigung einer 0,3-eV-Raumladungsbarriere eine Einsattelung des Leitfähigkeitsbandes von 0,1 eV, was annehmbar ist. Die Gitterkonstante aller drei Schichten liegt um 5,81 Ä*. Dieser Wert liegt dicht an dem der Gitterkonstanten von CdS, welches als Substrat für eine Flüssigkphasenepitaxie verwendet werden kann. Die Tabelle 1b gibt die Zusammensetzungen der Schichten für die Empfindlichkeit, welche für das (Gain) (AsP)-System bei längster Wellenlänge unter der Annahme annehmbar ist, daß eine vernachlässigbar.e Bandlücken— abstufung zwischen der Barriere und den emittierenden Schichten noch zufriedenstellend ist. In diesem Falle ist eine Empfindlichkeit bis 1,90 .um Wellenlänge möglich.

Um die genaue Höhe der Raumladungsbarriere zu erhalten, muß die Dicke der die Barriere bewirkenden Raumladungszone auf.das Dotierungsniveau abgestimmt werden. In der Tabelle 2 sind die Schichtäickenfür Größen der erforderlichen Potentialbarriere 0 und des Dotierungsniveaus angegeben (unter der Annahme, daß die η-Dotierung der Sperrzone und die p-Dotierung der anderen beiden Schichten gleich sind). Es kann in Betracht gezogen werden, die · Schichtstärke zweckmäßigerweise in zwei -Teilen zu erzielen, entsprechend den beiden Seiten der Potentialbarriere (vergleiche Fig. 2). Der vorliegende Fall der Zusammensetzungen gemäß der

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Tabelle 1a entspricht der Kombination 0 = 0,3 und 0,8 eV, was eine Gesamtdicke der die Barriere bildenden Zone in der Größenordnung von 0,04 bis 0,13 ,um bei einem Dotierungsniveaubereich

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von 10 cm bis 10 cm ergibt. Diese Dicken sind alle größer als der Wert von etwa 0,02 ,um, wodurch eine ausreichende Barriere gegen das direkte Tunneln von Löchern vorgegeben ist. Um die Barrierenhöhe innerhalb von 0,1 eV des erforderlichen Wertes zu halten, liegt die Genauigkeit der Dicke bei 10 %. Die Dickenwerte ändern sich etwas, falls die Dotierung der verschiedenen Schichten ungleichmäßig ist. Hinsichtlich der Dotierung sind jedoch aus verschiedenen Gründen verschiedene Einschränkungen zu beachten. Im allgemeinen sollte die Dotierung der als. Barriere wirkenden schichtförmigen Zone zumindest vergleichbar mit der höchsten Dotierung in · den anderen beiden Schichten sein, um die nach oben gerichteten und an den Zwischenflächen der Schichten auftretenden Spitzen im Leitungsband zu unterdrücken (bei Fehlen einer richtigen Heteroübergangsgraduierung) . Das Dotierungsniveau in der emittierenden Schicht sollte hoch sein, und ein Dotierungsniveau von 3 χ 10 cm in der als Barriere wirkenden schichtförmigen Zone stellt einen angemessenen Kompromiß dar und hat die nicht ungünstig dünne Barrierenschichtdicke von 0,07 ,um + 10 % zur Folge.

In der Fig. 3 ist die Grundstruktur des Ausführungsbeispiels einer Fotokathode mit Feldunterstützung dargestellt. Die p-leitende schmalbandige photoempfindliche Schicht 31 ist von der p-leitenden Schicht 32 aus einem breitbandigen Material durch eine dünne η-leitende schichtförmige Zone 34 eines breitbandigen Materials getrennt. Die Dotierungen, Bandabstände und Dicken dieser drei Schichten werden derart bemessen, daß sich eine Struktur mit einem Bändermodell entsprechend einem der anhand der Fig. 2 beschriebenen Typen ergibt.

Die Schicht 32 wird zur Erzielung einer negativen Elektronenaffinität mit Caesium versehen, so daß sich eine Schicht 33 aus Caesiumoxyd ergibt. Die photoempfindliche Schicht ist ferner mit einer p-leitenden Schicht 35 aus Material mit breiterem Bandabstand bedeckt, um die Rekombination der von den Photonen ausgelegten Elektronen an dieser Oberfläche zu vermindern. ■

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Die Grundstruktur des Ausführungsbeispiels eines nach der Erfindung ausgebildeten Bildwandlers ähnelt der Fotokathode mit Feldunterstützung mit dem Hauptunterschied, daß die Schicht 33 nicht eine durch eine Caesiumbehandlung hergestellte Schicht aus Caesiumoxyd ist, sondern eine Schicht aus einem Material mit noch größerem Bandabstand als die Schicht 32, in der die Rekombination auftritt. Diese Schicht 33 dient als Schutz der Rekombinationsschicht und engt die Tiefe, in der Rekombination auftritt, ein.

Ein Verfahren des Herstellens solcher Bauelemente ist durch die Flüssigphasenepitaxie auf ein Substrat gegeben, welches an der Seite der Photoneneinstrahlung der fotoempfindlichen Schicht 31 sich befindet. Ein solches Herstellungsverfahren kann dem Verfahren zum Herstellen von Fotokathoden gemäß der GB-PS 1 239 893 oder auch dem der DT-OS 2 404 016 ähneln. Die Schichten des Bauelementes können auch in umgekehrter Reihenfolge epitaktisch erzeugt werden unter Verwendung eines Substrates auf der anderen Seite der Struktur unter Anwendung eines Ätzprozesses zum Entfernen des Substrates.

Die Grundstruktur des Ausführungsbeispiels einer Fotodiode mit Feldunterstützung nach der Erfindung gleicht der der Fotokathode mit Feldunterstützung und dem Bildwandler bis auf den Hauptunterschied, daß die Schicht 33 aus η-leitendem Material besteht, welches einen pn-übergang zwischen den Schichten 32 und 33 bildet. Dieser Obergang wirkt wie ein einfacher pn-übergang einer herkömmlichen Fotodiode. Tatsächlich hat die Fotodiode mit Feldunter-Stützung drei Anschlüsse. Die zwei Hauptanschlüsse dienen zum Anlegen einer Sperrspannung über den übergang zwischen den Schichten 32 und 33, während der dritte Anschluß mit der fotoempfindlichen Schicht 31 verbunden ist, um zusammen mit einem der Hauptanschlüsse das Hilfsfeld zu beschaffen, welches den übergang der durch Licht angeregten Elektronen aus dem Leitungsband der foto·¹-empfindlichen Schicht 31 in das der Schicht 32 ermöglicht.

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Die Grundstruktur des Ausführungsbeispiels eines Fototransistors mit Feldunterstützung nach der Erfindung gleicht der der Fotodiode mit Feldunterstützung, enthält jedoch eine zusätzliche p-leitende Schicht (nicht gezeigt), so daß die Schicht auf beiden Seiten von p-leitendem Material eingeschlossen ist.

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Claims

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Patentansprüche

Optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einer n-leitenden schichtförmigen Sperrschichtzone zwischen einer photoemjjfindlichen Schicht und einer p-leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die photoempfindliche Schicht (1) p-leitend ist und aus einem Material besteht, dessen Bandabstand kleiner ist als der Bandabstand der Sperrschichtzone (4), und daß die p-leitende Schicht (2j aus einem Material mit einem größeren Bandabstanc als dem der photoempfindlichen Schicht (1), jedoch nicht größer als demjenigen der Sperrschichtzone (4) besteht.

Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschichtzone dünner ist als die Dicke der Sperrschicht und ihr Dotierungsniveau derart bemessen ist, daß ihr Leitungsband in ihrer Mitte im wesentlichen auf einer Höhe mitten zwischen dem Niveau der flachen Teile der Leitungsbänder der zwei angrenzenden p-leitenden Schichten ist.

Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die übergänge beiderseits der Grenzflächen der Sperrschichtzone derart graduiert sind, daß bei Anlegen einer elektrischen Vorspannung zwischen die beiden p-leitenden Schichten ein im wesentlichen ebenes Leitungsband über den Bereich innerhalb der einen p-leitenden Schicht über die Sperrschichtzone ins Innere der anderen p-leitenden Schicht erzielt werden kann.

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4. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der photoempfindlichen Schicht abgelegen der Sperrschichtzone von einer p-leitenden Zone mit einem Material bedeckt ist, welches einen größeren Bandabstand als den der photoempfindlichen Schicht aufweist.

5. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Halbleitermaterial aus dem System (Ga_xIn^_x) (As P₁ ) . .

6. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Fotokathode.

7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Ausbdildung als Fotodiode.

8. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Fototransistor.

9. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Bildwandler.

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