DE3739639A1 - Verfahren des epitaxialen wachstums von verbindungshalbleitern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine epitaxiale Wachstumstechnik eines Verbindungshalbleiters, und zwar insbesondere ein Verfahren für das epitaxiale Wachstum eines Mischkristall­ halbleiters, insbesondere von mehr als ternären Legierun­ gen, in welchem die Dicke des Halbleiters mit Mono­ schichtgenauigkeit steuerbar ist.

Es sind verschiedene Halbleitereinrichtungen bzw. -bau­ elemente unter Verwendung von Halbleitern von Elementen der Gruppe III und V bisher vorgeschlagen worden, zum Beispiel ein Halbleiter, der einen Heteroübergang zwischen dünnen Filmen von GaAs und Al _x Ga_{1 - x} As hat, sowie Halbleiter, die Heteroverbindungen haben, wie beispielsweise HEMT-Struk­ turen oder Übergitterstrukturen unter Benutzung bzw. Zu­ grundelegung des zweidimensionalen Elektronengases.

Bei solchen Vorschlägen für die Halbleitereinrichtungen bzw. -bauelemente ist die Entwicklung von ausgezeichneten Techniken für das Dünnfilmkristallwachstum von Verbund­ halbleitern sehr dringlich geworden.

Eine Molekularstrahlepitaxie (die hier abgekürzt als MBE bezeichnet wird), eine Metall-organische-Dampfphasenpi­ taxie (die nachstehend abgekürzt als MO-CVD) bezeichnet wird) und eine Molekularschichtepitaxie (die nachstehend abgekürzt als MLE bezeichnet wird) sind an sich als Tech­ niken zum Ausbilden von Halbleitern oder dünnen Filmen aus beispielsweise GaAs oder Al _x Ga_{1 - x} As bekannt.

Das MO-CVD-Verfahren wird in weitem Umfange angewandt, da die Einrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens einfach und für die Massenproduktion geeignet ist. In dem MO-CVD- Verfahren kann jedoch die Dicke des Halbleiterdünnfilms, der ausgebildet werden soll, nicht mit Monoschichtgenauig­ keit gesteuert werden. Infolgedessen ist das MO-CVD-Ver­ fahren nicht notwendigerweise zum Herstellen von HEMT- Strukturen und von Übergitterstrukturen geeignet.

In dem MBE-Verfahren kann, da das Rohmaterial eines kri­ stallinen Dünnfilms, der auf einem Substratkristall aus­ gebildet wird, erhitzt und der Dampf des Rohmaterials auf dem Substrat abgelagert wird, die Wachstumsrate bzw. -ge­ schwindigkeit des kristallinen Dünnfilms sehr klein ge­ halten werden, so daß die Steuerbarkeit der Dicke des kristallinen Dünnfilms gegenüber derjenigen des MO-CVD- Verfahrens ausgezeichnet ist. Jedoch ist es nicht leicht, die Dicke des dünnen Films mit Monoschichtgenauigkeit zu steuern. Man ist nun dabei, das Problem durch Anwendung einer Überwachung gemäß dem RHEED-Verfahren (Reflexions- Hochenergieelektronen-Diffraktions-Verfahren) zu überwin­ den. Weiterhin ist es, um einen Kristall hoher Qualität in dem MBE-Verfahren zu erhalten, notwendig, die Wachstums­ temperatur auf einen hohen Wert von etwa 550-600°C ein­ zustellen. Die Wachstumstemperatur wird für GaAs norma­ lerweise auf eine Temperatur von 550-600°C eingestellt, und für Al _x Ga_{1 - x} As sogar auf mehr als 600°C. Jedoch führt die Tatsache, daß Al die Tendenz hat, bei einer derartig hohen Temperatur leicht zu oxidieren, zu einem schwierigen Nachteil insofern, als der aus Al _x Ga_{1 - x} As gebildete Kri­ stall eine schlechte Flachheit hat. Weiterhin ist, wenn ein steiles Verunreinigungs- bzw. Störstellenprofil in einem derartig ausgebildeten Kristall erwünscht ist, die Neu- bzw. Wiederverteilung des Verunreinigungsprofils, die bei einer derartig hohen Wachstumstemperatur verursacht wird, ein Problem. Darüber hinaus können, da das MBE-Ver­ fahren auf einem Dampfablagerungsprozeß basiert, auch Abweichungen von der stöchiometrischen Zusammensetzung eines gebildeten Kristalldünnfilms verursacht werden, oder Einfügungen eines Kristalldefekts, wie beispielsweise ei­ nes Ovaldefekts, in den gebildeten Kristalldünnfilm.

Die Molekularschichtepitaxie ist als Kristallwachstums­ verfahren an sich bekannt. Für das Kristallwachstum einer Verbindung, die Elemente der Gruppe III und V enthält, werden ein Verbindungsgas, das ein Element der Gruppe III enthält, und ein anderes Verbindungsgas, das ein Element der Gruppe V enthält, abwechselnd auf ein Substrat ge­ leitet, so daß ein Kristall der Verbindung, welche Ele­ mente der Gruppe III und V enthält, Monoschicht-um-Mono­ schicht wächst (siehe beispielsweise J. Nishizawa, H. Abe und T. Kurabayashi; J. Electrochem. Soc. 132 (1985) 1197- 1200). Dieses Verfahren benutzt die Adsorption und die Oberflächenreaktion von Verbindungsgasen. Im Falle des Ausbildens eines Kristalls, der beispielsweise Elemente der Gruppe III und V enthält, wird das Wachstum einer einzelnen Monoschicht des Kristalls dadurch erzielt, daß man ein Verbindungsgas ein- bzw. zuführt, welches das Element der Gruppe III enthält, und ein anderes Verbin­ dungsgas, welches das Element der Gruppe V enthält, und zwar jeweils für eine zeitliche Periode. Da das Verfahren die Monoschichtadsorption der Verbindungsgase benutzt, ist das Monoschicht-um-Monoschicht-Wachstum des Kristalls stets erreichbar, selbst wenn eine Schwankung des Drucks des eingeführten bzw. zugeführten Verbindungsgases vor­ handen ist. In diesem Verfahren kann, obwohl Trimethyl­ gallium (nachstehend als TMG bezeichnet) wie Alkylgallium und Arsin (AsH₃) wie Arsenhydrid konventionellerweise be­ nutzt worden sind, GaAs hoher Reinheit bei einer niedrigen Temperatur durch die Substitution von Triethylgallium (nachstehend als TEG bezeichnet) für TMG, wie Alkylgallium, wachsen lassen (siehe zum Beispiel J. Nishizawa, H. Abe, T. Kurabayashi und N. Sakurai; J. Vac. Sci. Technol. A4(3), (1986) 706-710).

Diese Verfahren, wie sie oben beschrieben worden sind, be­ ziehen sich jedoch auf das epitaxiale Wachstum von Zwei- Element-Verbindungshalbleitern. Beim epitaxialen Wachstum von Ternärlegierungshalbleitern können jedoch Produkte ausgezeichneter Qualität mittels dieser Verfahren nicht erhalten werden. In dem Falle des MLE-Verfahrens ist es insbesondere so, daß Atomschichten einer einzelnen Art von Element X oder Y abwechselnd gestapelt werden, um eine Verbindung XY zu bilden, wohingegen der Begriff der Atom­ schicht einer einzelnen Art von Element nicht länger für A _x B _{1 - x} in einem Mischkristall A _x B _{1 - x} C gilt. Für Mischkri­ stalle, die vier Elemente oder mehr enthalten, ergibt sich der­ selbe Fall wie bei einem Mischkristall, der drei Elemente enthält.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für das epitaxiale Wachstum von Verbindungshalbleitern eines Mischkristalls basierend auf dem Begriff des Monoschicht­ wachstums zur Verfügung zu stellen, worin die Dicke des epitaxial gewachsenen Mischkristalls mit Monoschichtge­ nauigkeit gesteuert werden kann.

Es sei hier hingewiesen, daß unter einer Mono­ schicht insbesondere eine einatomige bzw. einmolekulare Schicht zu verstehen ist.

Spezifischer ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für das epitaxiale Wachstum eines Misch­ kristalldünnfilms zur Verfügung zu stellen, der drei Ele­ mente oder mehr enthält, welches eine gute Reproduzierbar­ keit hat und für die Massenproduktion geeignet ist, wobei die Dicke des epitaxial wachsenden Dünnfilms mit einer Ge­ nauigkeit von mehreren Ångström, jedoch in einer einfa­ chen Weise steuerbar sein soll.

Außerdem ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum epitaxialen Wachstum eines Mischkristall­ dünnfilms zur Verfügung zu stellen, der drei Elemente oder mehr enthält, worin der Mischkristalldünnfilm epitaxial bei einer relativ niedrigen Wachstumstemperatur durch ge­ eignete Auswahl der Rohmaterialien wachsen gelassen wer­ den kann, so daß Verbindungshalbleitereinrichtungen bzw. -bauelemente von hoher Qualität hergestellt werden können.

Die vorstehenden sowie andere und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind vollständiger der folgen­ den Beschreibung zu entnehmen.

Die Erfindung sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 13B der Zeichnung anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1A eine schematische Ansicht, die eine Kristall­ wachstumseinrichtung zum Ausführen des epita­ xialen Wachstums einer Al _x Ga_{1 - x} As-Schicht ge­ mäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 1B ein Zeitablaufdiagramm, das verschiedene Gas­ einleitungsbetriebsweisen für epitaxiale Wachs­ tumsverfahren zeigt;

Fig. 2 eine Kurvendarstellung, die ein Meßbeispiel der Al-Komponente in einer Mehrschichtstruktur aus Al _x Ga_{1 - x} As und GaAs zeigt;

Fig. 3A eine Schnittansicht, welche die Struktur eines Metall-Isolator-Halbleiter-Kondensators (MIS- Kondensator) veranschaulicht, der als ein Ver­ suchsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist;

Fig. 3B ein Kenndatendiagramm, das die Beziehung zwi­ schen der Kapazität und der angelegten Spannung bei dem MIS-Kondensator zeigt;

Fig. 4A eine schematische Ansicht, die eine Kristall­ wachstumseinrichtung zum Ausführen des epita­ xialen Wachstums von Al _x Ga_{1 - x} As, das mit Verun­ reinigungen dotiert ist, veranschaulicht;

Fig. 4B ein Zeitablaufdiagramm, welches Gaseinleitungs­ betriebsweisen für epitaxiale Wachstumsverfah­ ren zeigt, und zwar begleitet von Verunreini­ gungsdotierungen;

Fig. 5 eine schematische Ansicht, die eine Kristall­ wachstumseinrichtung zum Ausführen des epita­ xialen Wachstums von Al _x Ga_{1 - x} As, begleitet von Lichtbestrahlung, zeigt;

Fig. 6 eine schematische Ansicht, welche eine Kristall­ wachstumseinrichtung zum Ausführen des epita­ xialen Wachstums von III-V- und II-VI-Misch­ kristallverbindungshalbleitern, die drei und vier Elemente enthalten, veranschaulicht;

Fig. 7 bis 11 schematische Schnittansichten, welche Struktu­ ren von ultradünnen Filmen veranschaulichen, die durch das epitaxiale Wachstum gemäß der vorlie­ genden Erfindung erhalten worden sind;

Fig. 12A eine schematische Ansicht, welche den Aufbau einer Kristallwachstumseinrichtung zeigt, mit der das epitaxiale Wachstumsverfahren gemäß der vor­ liegenden Erfindung automatisch ausgeführt wird;

Fig. 12B eine schematische Darstellung, welche den inne­ ren Aufbau einer Steuer- bzw. Regeleinheit der Fig. 12A für das Steuern der Einleitungs- bzw. -führungsbetriebsweise eines Verbindungsgases zeigt;

Fig. 12C ein Zeitablaufdiagramm, welches ein Verfahren zeigt, das mittels der in Fig. 12A gezeigten Kristallwachstumseinrichtung ausgeführt wird;

Fig. 13A eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer anderen Kristallwachstumseinrichtung zeigt, mit der das epitaxiale Wachstumsverfahren, begleitet von Lichtbestrahlung, automatisch ausgeführt wird; und

Fig. 13B ein Zeitablaufdiagramm, das ein Verfahren ver­ anschaulicht, welches mittels der Kristallwachs­ tumseinrichtung der Fig. 13A ausgeführt wird.

Es seien nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben:

Zunächst sei unter Bezugnahme auf die schematische An­ sicht der Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung für das epitaxiale Wachstum eines Al _x Ga_{1 - x} As- Einkristalldünnfilms beschrieben. Ein Substratkristall 7 aus GaAs ist auf einem Quarzaufnehmer bzw. -halter 8, der in einem Kristallwachstumsbehälter 11 angeordnet ist, an- bzw. aufgebracht. Der Behälter 11 ist zum Evakuieren von seinem Inneren auf ein Ultrahochvakuum über ein Absperr­ ventil 12 mit einem Evakuierungssystem 13 verbunden. Der Behälter 11 ist außerdem mit einer Infrarotstrahlungslampe 10 versehen, die in einem Gehäuse 9 eingeschlossen ist und dazu dient, den GaAs-Substratkristall 7 zu bestrahlen. Der Behälter 11 ist weiter mit drei Düseneinrichtungen 1, 2 und 3 zum Einleiten von Alkylaluminium als gasförmige Verbindung, welche Aluminium (Al) enthält, bzw. Alkyl­ gallium als eine gasförmige Verbindung, welche Gallium (Ga) enthält, bzw. Arsin (AsH₃) als eine gasförmige Ver­ bindung, welche Arsen (As) enthält, versehen, so daß also diese drei erwähnten gasförmigen Verbindungen über je ei­ ne der drei erwähnten Düseneinrichtungen in den Behälter 11 eingeleitet werden können. Die Düseneinrichtungen 1, 2 und 3 sind über jeweilige Steuereinheiten (CTL's) 4, 5 und 6 zum Steuern der eingeleiteten Menge (pro Zeitein­ heit) an jeweiliger gasförmiger Verbindung mit ihren je­ weiligen äußeren Quellen verbunden. Die Steuereinheiten 4, 5 und 6 sind mit einem Steuersystem 14 zum Steuern der Einleitungsbetriebsweise der verschiedenen gasförmigen Verbindungen verbunden.

In einer Art und Weise, wie sie nachstehend beschrieben ist, wird ein Einkristalldünnfilm aus Al _x Ga_{1 - x} As wachsen gelassen: Zunächst wird der Behälter evakuiert, um ein Vakuum von etwa 10^-9 bis 10^-10 Torr zu erhalten, indem das Absperrventil 12 geöffnet und das Evakuierungssystem 13 betrieben wird. Das Evakuierungssystem 13 kann im wesent­ lichen aus einem Vakuumpumpensystem bestehen, welches ei­ ne Kombination von Pumpeneinheiten, wie beispielsweise Cryopumpen und Molekularturbopumpen, umfaßt. Dann wird das GaAs-Substrat 7 auf eine Kristallwachstumstemperatur von 300-500°C mittels der Infrarotlampe 10 erhitzt, und die Wachstumstemperatur wird konstant gehalten. Danach wird Alkylaluminium als eine gasförmige Verbindung, welche Alu­ minium enthält, Alkylgallium als eine gasförmige Verbindung, welche Gallium enthält, und Arsin (AsH₃) als eine gasförmi­ ge Verbindung, welche Arsen enthält, jeweils in den Be­ hälter 11 eingeleitet, und zwar gemäß einer Art und Weise, wie sie weiter unten in näheren Einzelheiten beschrieben ist, so daß auf diese Weise das epitaxiale Wachstum eines Al _x Ga_{1 - x} As-Einkristalls ausgeführt wird, während die Steu­ erbarkeit der Dicke des Al _x Ga_{1 - x} As-Dünnfilms innerhalb mehrerer bzw. einiger Ångström gehalten wird.

Beispiele für die Betriebsweise des Einleitens der drei Arten von gasförmigen Verbindungen seien nun unter Bezug­ nahme auf Fig. 1B beschrieben, in welcher drei Beispiele der Betriebsweise dargestellt sind. In jeder Betriebs­ weise werden Ein-Aus-Zeitsteuerungen für das Einleiten jeder gasförmigen Verbindung durch das Steuersystem 14 bewirkt, während die eingeleitete Menge pro Zeiteinheit jeder gasförmigen Verbindung durch die Steuereinheiten 4, 5 und 6 jeweils gesteuert wird.

In einer Betriebsweise, die in Fig. 1B als Betriebsweise I dargestellt ist, wird gasförmiges Alkylgallium als ein Gas, das Ga enthält, zunächst während einer Periode bzw. Zeitdauer t ₁ nach einer Evakuierungsperiode bzw. -zeitdau­ er t ₀ eingeleitet. Dann wird der Behälter 11 durch Betäti­ gung des Absperrventils 12 erneut evakuiert. Nach einer Periode bzw. Zeitdauer t ₂ wird gasförmiges Alkylaluminium als ein Gas, das Al enthält, während einer Periode bzw. Zeitdauer t ₃ eingeleitet. Dann wird der Behälter 11 er­ neut während einer Periode bzw. Zeitdauer t ₄ evakuiert. Danach wird gasförmiges Arsin (AsH₃) als ein Gas, das As enthält, während einer Periode bzw. Zeitdauer t ₅ einge­ leitet. Als Ergebnis dieses einen Zyklusses des Betriebs, der eine gesamte Periode bzw. Zeitdauer t ₆ erfordert, wird ein einkristalliner Dünnfilm wachsengelassen, der eine Dicke von mehreren Ångström hat.

In dieser Betriebsweise I wird das Kristallwachstum wie­ derholt durch Versuche unter verschiedenen Bedingungen wie folgt ausgeführt:

t ₀ = 0 bis 5 s, t ₁ = 1 bis 6 s, t ₂ = 0 bis  5 s,
t ₃ = 1 bis 6 s, t ₄ = 0 bis 5 s, t ₅ = 5 bis 20 s,
und t ₆ = 7 bis 47 s.

In einer anderen Betriebsweise, die in Fig. 1B als Be­ triebsweise II dargestellt ist, wird der gleiche Betrieb ausgeführt, jedoch mit Ausnahme dessen, daß die Reihen­ folge des Einleitens zwischen einem Gas, welches Ga ent­ hält und einem Gas, welches Al enthält, vertauscht wird.

In dieser Betriebsweise II wird das Kristallwachstum wie­ derholt mittels Versuchs unter verschiedenen Bedingungen wie folgt ausgeführt:

t ₁₀ = 0 bis 5 s, t ₁₁ = 1 bis 6 s, t ₁₂ = 0 bis  5 s,
t ₁₃ = 1 bis 6 s, t ₁₄ = 0 bis 5 s, t ₁₅ = 5 bis 20 s,
und t ₁₆ = 7 bis 47 s.

In einer noch anderen Betriebsweise, die als Betriebswei­ se III in Fig. 1B dargestellt ist, wird ein Gas, das As enthält, nach der Einleitungs- und der Evakuierungsperiode eines Gases, welches Al enthält, eingeleitet, und danach wird das Gas, welches As enthält, nachfolgend auf die Ein­ leitungs- und Evakuierungsperioden eines Gases, welches Ga enthält, erneut eingeleitet.

In dieser Betriebsweise III wird das Kristallwachstum wie­ derholt mittels Versuchs unter verschiedenen Bedingungen wie folgt ausgeführt:

t ₂₀ = 0 bis  5 s, t ₂₁ = 1 bis 6 s, t ₂₂ = 0 bis 5 s,
t ₂₃ = 5 bis 20 s, t ₂₄ = 0 bis 5 s, t ₂₅ = 1 bis 6 s,
t ₂₆ = 0 bis  5 s, t ₂₇ = 5 bis 20 s und
t ₂₈ = 12 bis 72 s.

In jeder oben beschriebenen Betriebsweise wird der Innen­ druck des Behälters 11 auf 10^-6 bis 10^-4 Torr während der Einleitungsperiode von gasförmigem Alkylaluminium gehalten, sowie auf 10^-6 bis 10^-4 Torr während der Einleitungspe­ riode von gasförmigem Alkylgallium, und auf 10^-5 bis 10^-3 Torr während der Einleitungsperiode von gasförmigem Arsin.

Weiter wird in jeder Betriebsweise eines der folgenden Materialien, wie es beispielsweise Trimethylaluminium (TMA), Triethylaluminium (TEA) und Triisobutylaluminium (TIBA) ist, mittels Versuchs als das Rohmaterial des gas­ förmigen Alkylaluminiums verwendet. Außerdem wird eines der folgenden Materialien, wie es beispielsweise Trime­ thylgallium (TMG) und Triethylgallium (TEG) ist, mittels Versuchs als das Rohmaterial des gasförmigen Alkylgalliums verwendet. In jedem Falle wird Arsin (AsH₃) als das Roh­ material des Gases, welches As enthält, verwendet.

Es seien nun Charakteristika bzw. Kenndaten von epitaxia­ len Dünnschichten von Al _x Ga_{1 - x} As, welche in verschiedenen Fällen der Art wie sie oben beschrieben sind, erhalten wor­ den sind, beschrieben. Die Träger- bzw. Ladungsträgerdich­ te in einer epitaxialen Schicht von Al _x Ga_{1 - x} As, welche un­ ter Verwendung von TMA als Alkylaluminium und TMG als Alkylgallium ausgebildet worden ist, ist 10¹⁸ bis 10²⁰ cm^-3 (p-Typ) bei Raumtemperatur. Wenn TEG als Alkylgallium verwendet wird, wird eine Träger- bzw. Ladungsträgerdichte von 10¹⁵ bis 10¹⁸ cm^-3 (p-Typ) unter Verwendung von TEA als Alkylaluminium erhalten, während eine Träger- bzw. Ladungsträgerdichte von 10¹³ bis 10¹⁵ cm^-3 (p-Typ) durch die Verwendung von TIBA als Alkylaluminium erhalten wird, so daß eine Al _x Ga_{1 - x} As-Schicht von höherer Reinheit er­ halten werden kann.

Weiter kann, wenn die drei in Fig. 1B gezeigten Betriebs­ weisen unter Verwendung der gleichen entsprechenden gas­ förmigen Verbindungen und unter Benutzung der gleichen Be­ dingungen für den Innendruck des Behälters 11 während des Einleiten von jeder gasförmigen Verbindung in jeder Be­ triebsweise ausgeführt werden, eine epitaxiale Al _x Ga_{1 - x} As- Schicht, welche die niedrigste Träger- bzw. Ladungsträger­ dichte hat, mittels der Betriebsweise II erhalten werden. In dem Falle, in welchem TEG als Alkylgallium, TIBA als Alkylaluminium und AsH₃ beispielsweise verwendet werden, wird in der Betriebsweise II das Wachsen einer epitaxia­ len Schicht erzielt, welche eine Träger- bzw. Ladungsträ­ gerdichte von 10¹³ bis 10¹⁵ cm^-3 (p-Typ) hat, während in der Betriebsweise I das Wachsen einer Schicht erzielt wird, welche eine Träger- bzw. Ladungsträgerdichte von 10¹⁵ bis 10¹⁶ cm^-3 (p-Typ) hat.

In jedem Falle oder jeder Betriebsweise mißt die Dicke eines Dünnfilms aus Al _x Ga _{1 - x} As, der in einem einzelnen Zyklus des Einleitens von Gasen wächst, etwa 1 bis 10 Å. Infolgedessen kann durch geeignete Auswahl des Innendrucks des Behälters 11 während der Einleitungsperiode von jedem Verbindungsgas und der Zeitperiode bzw. -dauer des Einlei­ tens jedes Verbindungsgases ein epitaxiales Wachstums ei­ nes Al _x Ga_{1 - x As-Dünnfilms, welcher eine Dicke hat, die ei­ ner einzelnen Monoschicht entspricht, leicht in dem ein­ zelnen Zyklus des Einleitens von Gasen erhalten werden. Die Dicke von einer einzelnen Monoschicht beträgt etwa 2,8 Å in der (100)-Ebene und etwa 3,3 Å in der (111)- Ebene. Weiterhin kann auch jeder Wert innerhalb des Bereichs von 0 bis 1 für x der Zusammensetzung bzw. des Anteils von Al in Al x Ga1 - x As dadurch erhalten werden, daß man in geeig­ neter Weise den Innendruck des Behälters 11 während der Einleitungsperiode von jedem Verbindungsgas und die Ein­ leitungsperiode bzw. -zeitdauer desselben wählt. Die Temperatur des Kristallwachstums wird auf einem Wert von 300 bis 500°C gehalten. Da eine Wieder- bzw. Neu- bzw. Nachverteilung des Verunreinigungs- bzw. Störstellenpro­ fils aufgrund einer solchen ziemlich niedrigen Wachstums­ temperatur unterdrückt wird, und da außerdem die Steuer­ barkeit der Dicke des Dünnfilms, der wachsen gelassen wird, ausgezeichnet ist, kann ein steiles Verunreinigungs- bzw. Störstellenprofil in einem Mehrschicht-Dünnfilm, welcher GaAs und Al x Ga1 - x As umfaßt, erzielt werden. Die Fig. 2 zeigt ein tiefenweises Profil des Wertes x der Zusammensetzung Al x Ga1 -x As, die in einer Mehrschichtstruk­ tur GaAs/Al x Ga1 - x As/GaAs/Al x Ga1 - x As . . . enthalten ist, wel­ che unter Verwendung einer Gruppe von Materialien (TEG- AsH3) und einer anderen Gruppe von Materialien (TEG-TEA- AsH3) hergestellt worden ist. Der Wert von x in der Zu­ sammensetzung wird mittels der Auger-Elektronenspektrosko­ pie gemessen. Die Dicke einer GaAs-Schicht in dieser Mehr­ schichtstruktur wird in einer gleichartigen Weise erhal­ ten, wie es oben unter Verwendung der Gruppe von Materia­ lien: (TEG-AsH3) beschrieben ist und durch Wiederholen von 100 Zyklen des seriellen Einleitens solcher Verbindungsga­ se. Außerdem wird die Dicke einer Al x Ga1 - x As-Schicht in dieser Mehrschichtstruktur dadurch erhalten, daß die Grup­ pe von Materialien: (TEG-TEA-AsH3) verwendet wird und daß 250 Zyklen des seriellen Einleitens dieser Verbindungsga­ se wiederholt werden. Bedingungen für dieses Einleiten von Gasen werden so festgesetzt bzw. eingestellt, daß ein x- Wert von 0,36 bis 0,37 erhalten wird. Wie man aus der in Fig. 2 gezeigten Kurvendarstellung ersieht, kann ein He­ teroübergang zwischen GaAs und Al x Ga1 - x As, der ein stei­ les Verunreinigungs- bzw. Störstellenprofil hat, erhalten werden. Die Fig. 3A zeigt eine Schnittansicht eines MIS-Kondensa­ tors (Metall-Isolator-Halbleiter-Kondensator), der als ein Versuch unter Verwendung einer Gruppe von Materialien: (TEG-TIBA-AsH3) hergestellt worden ist. Eine Schicht 16 aus Al x Ga1 - x As ist epitaxial bei einer Temperatur von 350 bis 550°C auf einem Si-dotierten (3 × 10⁶ cm^-3) GaAs- Substratkristall 15 vom n-Typ gewachsen. Auf der Schicht 16 ist eine Elektrode 18 als Al ausgebildet und daran ist ein Anschluß 19 angebracht. Auf der unteren Oberfläche des Substrats 15 ist eine Elektrode 17 aus AuGe ausgebildet, und daran ist ein Anschluß 20 angebracht. Die Dicke der Al x Ga1 - x As-Schicht 16 ist etwa 700 Å, und der Durchmesser der Al-Elektrode 18 ist 500 µm. Die Kennwertkurve der Kapazität in Abhängigkeit von der Spannung des MIS-Kondensators ist in Fig. 3B gezeigt. Es ist ersichtlich, daß eine epitaxiale Schicht hoher Rein­ heit aus Al x Ga1 - x As erhalten werden kann. Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß man gemäß der vorliegenden Erfin­ dung Kristalle von guter Qualität bei niedrigeren Wachstums­ temperatur im Vergleich mit früheren Verfahren, wie es beispielsweise das Metall-Organo-Chemisches-Dampfablage­ rungsverfahren oder die Molekularstrahlepitaxie sind, wachsenlassen kann. Die Fig. 4A zeigt eine schematische Ansicht einer Einrich­ tung zum Herstellen von Al x Ga1 - x As-Epitaxialschichten des p-Typs und n-Typs mittels Dotieren. Eine der gasförmigen Verbindungen, welche Elemente bzw. ein Element der Gruppe IV oder VI enthält, wie beispielsweise Disilan (Si2H6), Selenhydrid (H2Se), Dimethylselen (DMSe) und Diethyl­ tellur (DETe) wird von einer äußeren Quelle derselben über eine Steuereinheit 33 zum Steuern der eingeleiteten Menge der gasförmigen Verbindung und eine Düse 31 in einen Kristallwachstumsbehälter 11 eingeleitet. Außerdem wird eine der gasförmigen Verbindungen der Art, wie Di­ methylzink (DMZn) und Dimethylcadmium (DMCd) von einer äußeren Quelle derselben über eine Steuereinheit 34 zum Steuern der eingeleiteten Menge der gasförmigen Ver­ bindung und eine Düse 32 in den Behälter 11 eingeleitet. Die zeitliche Steuerung des Einleitens der Gase, welche durch die Düsen 31 und 32 eingeleitet werden, wird mit­ tels eines Steuersystems 14 in einer entsprechenden Weise bewirkt, wie es die Art und Weise der Steuerung ist, welche unter Bezugnahme auf Fig. 1A beschrieben worden ist. Andere Teile und Funktionen der Fig. 4A sind die gleichen oder entsprechende wie diejenigen der Fig. 1A, so daß die diesbezügliche Beschreibung hier nicht wieder­ holt wird. Eine Epitaxialschicht von Si-dotiertem Al x Ga1 - x As vom n-Typ kann zum Beispiel dadurch ausgebildet werden, daß man Si2H6 einleitet, und eine solche von Zn-dotiertem Al x Ga1 - x As vom p-Typ kann dadurch ausgebildet werden, daß man DMZn einleitet. Die Gaseinleitungsbetriebsweisen für diese Fälle sind in Fig. 4B gezeigt. Diese Betriebsweisen für die oben beschriebenen Fälle, in denen TEG als gas­ förmige Verbindung, welche Ga enthält, und TIBA als gas­ förmige Verbindung, welche Al enthält, beispielsweise verwendet werden, werden nun beschrieben: In der Betriebsweise IV der Fig. 4B, die sich auf den Fall des Einleitens von Si2H6 bezieht, werden verschiedene gasförmige Verbindungen in der Reihenfolge TIBA, TEG, Si2H6 und AsH3 eingeleitet. In dieser Betriebsweise wer­ den irgendeine gasförmige Verbindung, welche irgendein Element der Gruppe III enthält, und eine gasförmige Verbin­ dung, welche ein Verunreinigungselement enthält, das die Stelle der Atome der Gruppe III in einem Kristall einnimmt, abwechselnd eingeleitet. Diese Betriebsweise ist am wirk­ samsten und effektivsten beim Dotieren unter Verwendung von Si2H6, und es kann eine Al x Ga1 - x As (10¹⁶ bis 10¹⁹ cm^-3)-Schicht vom n-Typ hergestellt werden. Die andere Betriebsweise V in Fig. 4B bezieht sich auf den Fall, in welchem DMZn eingeleitet wird. In diesem Falle wird das wirksamste und effektivste Dotieren erzielt, wenn die ver­ schiedenen Gase in der Reihenfolge DMZn, TIBA, TEG und AsH3 eingeleitet werden, wie in der Darstellung der Be­ triebsweise V gezeigt ist, und es kann eine Al x Ga1 - x As (10¹⁶ bis 10²⁰ cm^-3)-Schicht hergestellt werden. Eine gasförmige Verbindung, die eine Verunreinigung ent­ hält, kann vor und nach jedem Einleiten eingeleitet wer­ den, und zwar in der folgenden Reihenfolge: eine gasför­ mige Verbindung, welche ein Element der Gruppe III A ent­ hält, eine solche, welche ein Element der Gruppe III B enthält, und eine solche, welche ein Element der Gruppe V enthält, oder in der folgenden Reihenfolge: V, III A und III B . Im Falle eines III-V-Mischkristalls sind die Hauptverunreinigungen Elemente der Gruppe II, IV und VI. Diese Verunreinigungen können in der folgenden Reihenfol­ ge eingeleitet werden: II, III A , III B , IV, V und VI. Es sei darauf hingewiesen, daß, wenn nichts besonderes gesagt ist, mit der römischen Ziffer jeweils die Gruppe des periodischen Systems der Elemente gemeint ist. Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausbildung der Kristall­ wachstumseinrichtung, die so ausgebildet ist, daß der Sub­ stratkristall während des Kristallwachstums bestrahlt wird. Das Substrat 7 wird mit Ultraviolettstrahlen 23 und 24 bestrahlt, welche von äußeren Quellen, wie beispiels­ weise Excimerlasern, Argonionenlasern, Xenonlampen oder Quecksilberlampen emittiert werden und diese Ultravio­ lettstrahlen werden durch synthetische Quarzfenster 21 und 22 übertragen bzw. in den Behälter 11 eingestrahlt. Als Ergebnis hiervon kann die Kristallwachstumstempera­ tur vermindert sein, um das Wachstum eines Einkristalls sicherzustellen, der eine noch höhere Qualität hat. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine Al x Ga1 - x As-Epitaxial­ schicht hoher Reinheit, die eine Träger- bzw. Ladungs­ trägerdichte von etwa 10¹⁴ cm^-3 hat, bei einer Wachstums­ temperatur von 300 bis 400°C unter Verwendung der fol­ genden Gruppe von Materialien: (TEG-TIBA-AsH3) erhalten werden. Weiter kann der Dotierungswirkungsgrad bzw. die Dotie­ rungsleistungsfähigkeit durch Synchronisieren einer Be­ strahlung mit Licht, das eine spezifische Wellenlänge hat, mit den Dotierungsperioden, wie es beispielsweise die Ein­ leitungsperioden von Si2H6 oder DMZn sind, gesteuert wer­ den. In Übereinstimmung mit diesem Zweck können zwei Arten von Licht 23 und 24, die unterschiedliche Wel­ lenlängen haben, durch die Fenster 21 und 22 jeweils ver­ fügbar sein, um das Substrat 7 zu bestrahlen. Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kri­ stallwachstumseinrichtung zum Herstellen von quarternären Legierungen von III-V-Verbindungsmischkristallen. Das Herstellungsverfahren für eine quarternäre Legierung In x Ga1 - x As y P1 - y von III-V-Verbindungshalbleitern sei nun als ein Beispiel beschrieben. In diesem Verfahren wird gasförmiges Alkylindium von einer äußeren Quelle über ei­ ne Steuereinheit (CTL) 44 zum Steuern der eingeführten Menge an gasförmigem Alkylindium und eine Düse 41 in ei­ nen Kristallwachstumsbehälter 11 eingeleitet. In entspre­ chender Weise wird gasförmiges Alkylgallium über eine Steu­ ereinheit (CTL) 45 und eine Düse 42 sowie gasförmiges AsH3 über eine Steuereinheit (CTL) 46 und eine Düse 43 jeweils in den Behälter 11 eingeleitet. Außerdem wird gasförmiges Phosphin (PH3) als ein Verunreinigungsgas von einer äußeren Quelle desselben über eine Steuereinheit 48 und eine Düse 47 in den Behälter 11 eingeleitet. Durch abwechselndes Einleiten dieser Gase auf einen Sub­ stratkristall 7 kann ein In x Ga1 - x As y P1 - y -Einkristalldünn­ film bei einer niedrigen Temperatur von 300 bis 500°C wachsen gelassen werden, während die Steuerbarkeit der Dicke des wachsenden Films bzw. des Wachstums der Filmdicke in­ nerhalb mehrerer Å aufrechterhalten bleibt. Alternativ kann ein Einkristalldünnfilm aus Zn x Se1 - x Te auch bei einer niedrigen Temperatur von 300 bis 500°C in einer entsprechenden Weise zu der oben beschriebenen Weise wachsen gelassen werden, indem Alkylindium, Alkyl­ gallium und AsH3 durch Diemthylzink (DMZn), Selenhydrid (H2Se) und Dimethyltellur (DMTe) ersetzt werden. Weiter kann auch ein Einkristalldünnfilm aus Hg x Cd1 - x Te unter Verwendung der folgenden Gase: Dimethylquecksilber (DMHg), Dimethylcadmium (DMCd) und Dimethyltellurium (DMTe) wachsen gelassen werden. Die Fig. 7A ist eine Ausführungsform gemäß der vorlie­ genden Erfindung, worin ein Herstellungsverfahren für eine Übergitterstruktur schematisch gezeigt ist. In der in Fig. 7A gezeigten Übergitterstruktur sind eine GaAs- Schicht 70, die eine Dicke d 1 hat, und eine Al x Ga1 - x As- Schicht, die eine Dicke d 2 hat, abwechselnd und aufeinan­ derfolgend gewachsen. Gemäß der Erfindung können die Dic­ ken d 1 und d 2 dimensionsmäßig so genau wie eine Mono­ schicht gesteuert werden. Infolgedessen ist die minimale Dicke in der Übergitterstruktur diejenige einer Mono­ schicht. Weiter können die Dicken d 1 und d 2 leicht so gesteuert werden, daß eine willkürliche Anzahl von Viel­ fachen einer einzelnen Monoschichtdicke erhalten wird, wie es jeweils erforderlich ist. Weiterhin können unter Verwendung eines Dotierungsverfah­ rens der Art, wie es oben beschrieben ist, Übergitterstruk­ turen, wie es beispielsweise eine n-GaAs/Al x Ga1 - x As- Übergitterstruktur ist, sowie eine n-GaAs/p-Al x Ga1 - x As- Übergitterstruktur auch hergestellt werden. Die Fig. 7B zeigt die Bandstruktur der n-GaAs/n-Al x Ga1 - x As- Übergitterstruktur, die eine Bandstruktur 72 von n-GaAs und eine Bandstruktur 73 von n-Al x Ga1 -x As umfaßt. Außer­ dem zeigt Fig. 7C die Bandstruktur des n-GaAs/p-Al x Ga1 - x As- Übergitterstruktur, die eine Bandstruktur 72 von n-GaAs und eine Bandstruktur 75 von p-Al x Ga1 - x As umfaßt. In dem Verfahren zum Herstellen solcher Übergitterstruktu­ ren kann die Dicke jeder Wachstumsschicht gemäß einer vor­ bestimmten Ausbildung bzw. Auslegung in entsprechender Wei­ se wie in der Ausführungsform der Fig. 7A gesteuert werden. Weiter kann das Dotieren in der gleichen Weise ausgeführt werden, wie es die Art und Weise ist, welche in den Fig. 4A und 4B für Al x Ga1 - x As gezeigt worden ist, und in entsprechender Weise, wie in Fig. 4B ohne Al für GaAs ge­ zeigt ist. Darüber hinaus kann eine n-Al x Ga1 - x As/p-Al x Ga1 - x As-Über­ gitterstruktur auch gemäß den Verfahren herstellt werden, wie es in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist. Abwechseln­ des Dotieren von Verunreinigung vom n-Typ und p-Typ mit oder ohne Verändern der Zusammensetzung bzw. des x-Werts von Al kann in Monoschicht-um-Monoschicht-Weise auch aus­ geführt werden. Natürlich kann die Dicke von n-Al x Ga1 - x As bzw. p-Al x Ga1 - x As verändert werden. Ausführungsformen von Übergitterstrukturen vom Polytyp bzw. Mehrfachtyp sind in den Fig. 8A bis 8C gezeigt. Hier sind als Beispiel drei solcher Übergitterstrukturen gezeigt, von denen jede eine Kombination von drei Arten von Halbleitern umfaßt, wie beispielsweise InAs 80, AlSb 81 und GaSb 82. Infolgedessen zeigt die Fig. 8A eine Übergitterstruktur, die eine periodische Einheitsstruktur 80, 81 und 82 umfaßt, während Fig. 8B eine Übergitter­ struktur zeigt, die eine periodische Einheitsstruktur 80, 81, 80 und 82 umfaßt, und Fig. 8C zeigt eine Übergitter­ struktur, die eine periodische Einheitsstruktur 80, 82, 81 und 82 umfaßt. Die Kombinationen, Leitungs- bzw. Leit­ fähigkeitstypen von Schichten, die Verunreinigungs- bzw. Störstellendichte in jeder Schicht und die Dicke der Schichten können je nach Erfordernis verändert werden. Da die Übergitterstruktur in einer Monoschicht-um-Mono­ schicht-Weise gemäß dem Verfahren der Erfindung gewachsen ist, ist eine Ungleichmäßigkeit der mikroskopischen Atom­ konfiguration bei den hergestellten Mischkristallen aus­ geschaltet worden, so daß eine Übergitterstruktur, die eine periodische Struktur hat, welche mittels einer Kom­ bination von idealen Mischkristallen erzeugt ist, die re­ gelmäßig in atomarer Genauigkeit angeordnet sind, herge­ stellt werden kann. Weiterhin kann auch, da das Kristall­ wachstum bei einer niedrigen Temperatur von etwa 300°C ausgeführt werden kann, unter Anwendung einer Verunrei­ nigungsdotierung eine Übergitterstruktur hergestellt werden, die ein steiles Verunreinigungs- bzw. Störstel­ lenprofil hat. Es sei nun unter Bezugnahme auf Fig. 9 ein Verfahren nach der Erfindung zum Herstellen eines HEMT (Transistor hoher Elektronenbeweglichkeit), wie er in Fig. 9 gezeigt ist, beschrieben: Zunächst wird eine undotierte GaAs-Schicht 91, die eine Dicke von etwa 200 Monoschichten hat, auf einem semi-isolierendem GaAs-Substrat 90 wachsen gelassen. Dann wird eine Si-dotierte Al x Ga1 - x As (x ≈ 0,3)-Schicht 93, die eine Dicke von 30 bis 40 Monoschichten hat, wachsen gelassen. Danach werden Source-, Gate- und Drainelektro­ den ausgebildet. Die Sourceelektrode 94 ist eine ohmi­ sche Elektrode aus AuGe/Au, und die Gateelektrode 95 ist eine Ti/Pt/Au-Elektrode. Bei dem Herstellungsverfahren nach der Erfindung wird, da die Ungleichförmigkeit in der mikroskopischen Konfiguration der Atome in den Mischkri­ stallen ausgeschaltet wird, die Streuung von Elektronen in einer zweidimensionalen Elektronengasschicht 92, die an der Grenzfläche zwischen der n-Al x Ga1 - x As-Schicht 93 und der undotierten GaAs-Schicht 91 auftreten kann, mini­ malisiert, so daß ein Transistor hohen Wirkungsgrads und hoher Leistungsfähigkeit gemäß der Erfindung hergestellt werden kann. Natürlich können alle Auslegungswerte von Dicken der Schichten, Zusammensetzung bzw. Wert von x und Verunreinigungs- bzw. Störstellendichten erzielt werden. Ein anderes Verfahren nach der Erfindung zum Herstellen einer Diode, in welcher der Resonanztunneleffekt ange­ wandt wird, sei nun unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrie­ ben, in der eine schematische Schnittansicht durch eine solche Diode gezeigt ist. Eine n⁺ -GaAs-Schicht 101, die eine Dicke von 100 Monoschichten und eine Verunreinigungs- bzw. Störstellendichte von etwa 10⁸ cm^-3 hat, wird zu­ nächst auf einem n⁺-GaAs-Substrat 100 wachsen gelassen. Da­ nach wird eine Al x Ga1 - x As-Schicht 102 hohen Widerstands, die eine Dicke von 15 bis 20 Monoschichten hat, eine n-GaAs-Schicht 103, die eine Dicke von 15 bis 20 Mono­ schichten und eine Verunreinigungs- bzw. Störstellendichte von 10¹⁷ cm^-3 hat, eine Al x Ga1 - x As-Schicht 104 hohen Wi­ derstands, die eine Dicke von 15 bis 20 Monoschichten hat, und eine n⁺-GaAs-Schicht 105, die eine Dicke von 100 Mono­ schichten und eine Verunreinigungs- bzw. Störstellendichte von 10¹⁸ cm^-3 hat, aufeinanderfolgend wachsengelassen. Schließlich wird ein ohmischer Kontakt 106 , beispielsweise aus AuGe/Ni, auf der oberen Oberfläche der Schicht 105 bzw. der unteren Oberfläche des Substrats 100 ausgebildet. Eine solche Einrichtung bzw. ein solches Bauelement weist einen negativen Widerstand auf, wenn eine Gleichspannung in nor­ maler oder umgekehrter Richtung bei 4 K bis zur Raumtempe­ ratur angelegt wird, so daß die Einrichtung bzw. das Bau­ element als ein Oszillator, ein Mischer oder ein Detektor im Millimeterwellen- und Submillimeterwellenband verfügbar ist. Ein noch anderes Verfahren der Erfindung zum Herstellen eines Transistors, in dem die Resonanztunnelstruktur der Art, wie oben beschrieben, in dem Kanal eines Feldeffekt­ transistors angeordnet ist, sei nun unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben, in welcher eine schematische Schnitt­ ansicht eines solchen Transistors dargestellt ist. In der Zeichnung bzw. in Fig. 11 sind gleichartige Be­ zugszeichen zur Bezeichnung gleichartiger Teile wie in Fig. 10 verwendet, so daß die diesbezügliche Beschreibung nicht wiederholt wird. In den Kanälen eines Drainbereichs 110 und eines Sourcebereichs 111 kann die Verunreinigungs- bzw. Störstellendichte so ausgelegt sein, daß sie einen Wert von weniger als 10¹⁶ cm^-3 hat, so daß die Geschwin­ digkeit der Elektronen aufgrund der Gitterstreuung in die­ sen Bereichen nicht beeinträchtigt werden kann. Weiter sind eine Sourceelektrode 112 und eine Drainelektrode 113 mittels Au-Ge/Ni/Au ausgebildet, während eine Gateelek­ trode 114 mit einem Schottkygate, wie zum Beispiel aus Al, Pt, Mo und Cr oder eine ohmische Elektrode, wie beispiels­ weise aus dem bekannten Au-Ge/Ni/Au ausgebildet ist. Die Dicke des Drainbereichs 110 und des Sourcebereichs 111 kann in einer solchen Weise ausgelegt sein, daß die Ge­ samtdicke der Drainseite dicker als diejenige der Source­ seite ist, um die Stehspannung zwischen Gate und Drain größer als diejenige zwischen Source und Gate zu halten. Weiter kann im Normalbetrieb des Transistors die Dicke W des Drainbereichs unter Beachtung der Grenzfrequenz f c als Kriterium ausgelegt sein. Auf diese Weise kannW, wenn f c zum Beispiel jeweils 10 GHz, 100 GHz, 1000 GHz (= 1 THz) und 10 THz ist, so ausgelegt sein, daß es etwa 100 µm bzw. 1 µm bzw. 1000 Å bzw. 100 Å ist. Außerdem kann, wenn der Lauf- bzw. Durchgangszeiteffekt vom Gate zum Drain benutzt wird, die Dicke des Drainbe­ reichs so ausgelegt sein, daß sich ein Übergangs- bzw. Durchgangswinkel R von 3 π/2 ergibt, wenn die Zeitkonstante zwischen Gate und Source vernachlässigbar ist und die ma­ ximale Injektion bei einer Phase von π/4 beabsichtigt ist, während diejenige des Drainbereichs so ausgelegt sein kann, daß sich ein Übergangs- bzw. Durchgangswinkel von f/2 bis π ergibt, wenn die Zeitkonstante zwischen Gate und Source nicht länger vernachlässigbar ist, und die maximale Injektion bei einer Phase von π/2 bis π beab­ sichtigt ist. Wenn R = π ist, dann gilt f osc max = V S /2 W, worin V s und W die Träger- bzw. Ladungsträgergeschwindig­ keit bzw. die Dicke des Drainbereichs bedeuten. Infolge­ dessen kann W, um f osc max auf 100 GHz, 1000 GHz (= 1 THz) oder 10 THz einzustellen bzw. festzulegen, zu 0,5 µm bzw. 500 Å bzw. 50 Å gewählt werden. Natürlich wird die Dicke der Resonanztunnelteile 102 bis 104 entsprechend der Er­ höhung von f c vermindert. Die Verunreinigungs- bzw. Stör­ stellendichte in den n⁺-GaAs-Schichten 101 und 105 kann so ausgelegt sein, daß sie mehr als 10¹⁸ cm^-3 ist, wäh­ rend diejenige im Resonanztunnelübergang in der gleichen Weise wie in Fig. 10 oder auf einen vorbestimmten Wert ausgelegt sein kann. Es ist ersichtlich, daß das Kristallwachstumsverfahren nach der Erfindung in gleicher Weise gut zum Herstellen von ultradünnen Filmstrukturen, die anders sind als die Ausführungsformen, wie sie beispielsweise oben unter Be­ zugnahme auf die Fig. 7 bis 11 beschrieben sind, ange­ wandt werden kann. Außerdem sind die Ausführungsformen oben unter Bezugnahme auf GaAs und Al x Ga1 - x As als Wachstumsschichten beschrieben worden. Das Verfahren nach der Erfindung kann jedoch auf andere III-V-Verbin­ dungen und Mischkristalle hiervon, II-V-Verbin­ dungen und Mischkristalle hiervon, sowie Heteroübergänge zwischen III-V- und II-VI-Verbindungen angewandt werden. In den oben beschriebenen Ausführungsformen der Fig. 7 und 11 ist es, obwohl verschiedene Übergitterstrukturen und Heteroübergänge in der Monoschicht-um-Monoschicht- Weise wachsen gelassen werden können, notwendig, die Tem­ peratur des Substrats, den Druck und die Einleitungspe­ rioden bzw. -zeitdauer der gasförmigen Verbindungen, wel­ che Bestandteilselemente enthalten, und der Verunreinigungs­ elemente als einstellbare Parameter zu steuern bzw. zu regeln. Obwohl nur die Steuereinrichtungen für das Einleiten von verschiedenen Gasen bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 4, 5 und 6 beschrieben worden sind, wird nun eine andere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, in der eine gewünschte ultradünne Filmstruktur automatisch ausgeführt bzw. hergestellt werden kann. Die Fig. 12A ist eine schematische Blockdarstellung bzw. ein schematisches Blockschaltbild einer epitaxialen Wachs­ tumseinrichtung, welche Steuer- bzw. Regelteile derselben zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung aufweist. Die Einrichtung umfaßt einen Kristallwachstumsbehälter 150, ein Absperrventil 151, ein Evakuierungssystem 152, eine Antriebseinrichtung 153 zum Antreiben des Absperr­ ventils 151, ein Vakuummeßgerät 154, einen Quarzaufneh­ mer bzw. -halter 155 zum Auf- bzw. Anbringen eines Halb­ leitersubstrats 156, eine Lampe 158 zum Erhitzen des Halbleitersubstrats 156 und ein Lampengehäuse 157. Die meisten dieser Teile entsprechen denjenigen, welche in den Fig. 1A, 4A, 5 und 6 gezeigt sind. Die Heiztemperatur der Lampe 158 wird mittels einer Lam­ pentemperatur-Steuer- bzw. -regeleinheit 159, welche bei­ spielsweise eine Stromversorgungseinrichtung und einen Thermostat umfaßt, gesteuert bzw. geregelt. Die Tempera­ tur des Substrats 156 wird mittels eines Strahlungsthermo­ meters oder -pyrometers 161 durch ein Fenster 160 beob­ achtet. Das Ausgangssignal 162 von dem Thermometer bzw. Pyrometer wird mit einem Ausgangssignal 163 zum Überwa­ chen der Lampenheiztemperatur zu einer Temperatursteuer- bzw. -regeleinheit 165 zum Steuern bzw. Regeln der Tem­ peratur des Substrats übertragen, von welcher ein Signal 164 zu der Einheit 159 übertragen wird. Der Innendruck des Behälters 150 wird mittels des Vakuummeßinstruments 154 gemessen, das Ausgangssignal 168 des Vakuummeßin­ struments 154 wird zu einer Steuer- bzw. Regeleinheit 166 zum Steuern bzw. Regeln des Evakuierungssystems 152 über­ tragen. Ein Steuersignal 167 von der Einheit 166 wird zu dem Evakuierungssystem 152 und der Antriebseinrichtung 153 übertragen. Gasförmige Verbindungen 170, 171, 172, 173 und 174, die eines der Bestandteilselemente bzw. der Verunreinigungselemente enthalten, werden über jeweilige Stopventile 180, 181, 182, 183 und 184, jeweilige Steuer­ einheiten 190, 191, 192, 193 und 194, sowie jeweilige Düsen 200, 201, 202, 203 und 204 in den Behälter 150 ein­ geleitet. Als die Ventile 180, 181, 182, 183 und 184 kön­ nen manuell betätigte Ventile oder elektromagnetische Ventile vorgesehen sein. Außerdem steuern bzw. regeln die Steuer- bzw. Regeleinheiten 190, 191, 192, 193 und 194 jeweils die Einleitungsperioden bzw. -zeitdauern von je­ der der gasförmigen Verbindungen. Die Art und Weise der Steuerung bzw. Regelung des Drucks und der Einleitungs­ perioden bzw. -zeitdauern von jeder gasförmigen Verbin­ dung wird weiter unten in näheren Einzelheiten unter Be­ zugnahme auf Fig. 12B beschrieben. Eingangssignale zum Steuern bzw. Regeln der jeweiligen Einheiten 190, 191, 192, 193 und 194 und Ausgangsüberwachungssignale dersel­ ben werden über jeweilige Signalleitungen 210, 211, 212, 213 und 214 übertragen. Ein Steuer- bzw. Regelsystem, das einen Computer CPU 220, einen Eingangsterminal 221, einen Speicher 222, einen Bildausgangsterminal 223 umfaßt, und ein Ausgangsdruckerbetriebssystem, das nicht gezeigt ist, sind über eine Schnittstellenschaltung 215 mit der Gruppe von Einheiten 190, 191, 192, 193 und 194 verbunden. In Ansprechung auf ein Überwachungseingangssignal 233 über­ trägt der Computer ein Steuer- bzw. Regelsignal 232. Außerdem überträgt der Computer in Ansprechung auf ein Vakuumüberwachungseingangssignal 231 ein Steuer- bzw. Re­ gelsignal 230. Weiter überträgt der Computer in Anspre­ chung auf ein Temperaturüberwachungseingangssignal 235 ein Steuer- bzw. Regelsignal 234. Die Fig. 2B zeigt ein schematisches Blockschaltbild, wel­ ches einen Teil der Gassteuer- bzw. -regeleinheit veran­ schaulicht. Da die Art und Weise des Betriebs der ver­ schiedenen Einheiten 190 bis 194 die gleiche ist, wird die vorliegende Beschreibung auf das Einleiten von nur einer gasförmigen Verbindung beschränkt, um Wiederholun­ gen zu vermeiden. Infolgedessen sei zum Beispiel vorlie­ gend der Betrieb der Einheit 190 beschrieben. Das Einleiten der gasförmigen Verbindung 170 wird mittels eines Stopventils 251 gesteuert, welches die Einleitungs- und Nichteinleitungsperioden bzw. -zeitdauern in Anspre­ chung auf ein Steuersignal steuert, das von dem Computer über die Leitung 210 übertragen bzw. gesendet wird. Der Druck der gasförmigen Verbindung 170 wird mittels eines Massenströmungssteuergeräts 252 in Ansprechung auf ein Ausgangssteuersignal 257 von einer Drucksteuer- bzw. -re­ gelschaltung 255 gesteuert bzw. geregelt. Die Drucksteu­ er- bzw. -regelschaltung 255 ist eine elektronische Schal­ tung, die eine Rückkopplungssteuerung bzw. -regelung um­ faßt und unter Verwendung von an sich bekannten Transi­ storen, Dioden und integrierten Schaltungen aufgebaut ist. Die Schaltung 255 erzeugt das Ausgangssteuer- bzw. -regel­ signal 257 in Ansprechung auf ein Ausgangssignal 254 von einem Manometer 253 und ein Steuer- bzw. Regelsignal 256, das von dem Computer in Ansprechung auf das Ausgangssignal 254 von dem Manometer 253 erzeugt wird. Es sei nun auf Fig. 12C Bezug genommen, in der eine Be­ triebsweise für das Einleiten von verschiedenen Gasen zu­ sammen mit einem Temperatursteuerdiagramm gezeigt ist, welche für das Ausführen eines Kristallwachstumsverfah­ rens angewandt werden können, in dem n-GaAs-Schichten und p-Al x Ga1 - x As-Schichten abwechselnd auf einem N-GaAs- Substrat in einer Monoschicht-um-Monoschicht-Weise mit­ tels des oben beschriebenen Steuer- bzw. Regelsystems wachsengelassen werden. Während einer Periode bzw. Zeit­ dauer t 50 kann eine einzelne Monoschicht aus n-GaAs bei einer Temperatur T 50 wachsen gelassen werden, und nach­ folgend kann eine einzelne Monoschicht aus p-Al x Ga1 - x As in einer Periode bzw. Zeitdauer t 51 bei einer Temperatur T 51 wachsen gelassen werden. Natürlich kann auch eine Epitaxialschicht von einer sol­ chen Dicke, wie es eine Dicke von 100 bis 1000 Monoschich­ ten ist, wachsen gelassen werden. In einem solchen Falle kann im Computer ein Programm in einer angemessenen Spra­ che eingegeben werden, das die Instruktion gibt, eine Dic­ ke von 100 bis 1000 Monoschichten zu erzeugen. Auf diese Weise kann jede gewünschte ultradünne Filmstruktur wachsen gelassen werden. Da ein Kristallwachstum einer Schicht, die zum Beispiel eine Dicke von zwei Monoschichten hat, durch Einstellen der jeweiligen Bedingung bzw. Bedingun­ gen ausgeführt werden kann, kann auf diese Weise Wachstums­ zeit gespart werden. Weiter kann, indem das in Fig. 12C gezeigte Programm als ein Überwachungseingangssignal zur Sichtwiedergabe auf einer Braunschen Röhre (CRT), die als Bildausgangstermi­ nal 223 verwendet wird, benutzt wird, eine visuelle Über­ wachung ausgeführt werden. Außerdem können Speicherein­ richtungen, wie beispielsweise ein Floppydisk, ein Kas­ settenbandaufzeichnungs- und -wiedergabegerät und eine Harddisk als der Speicher 222 zum Aufzeichnen und Wieder­ geben des Programms des Verfahrens zum Herstellen der ultradünnen Filmstruktur verwendet werden. Darüber hinaus kann das aufeinanderfolgende bzw. fortlau­ fende Kristallwachstum unter Verwendung einer automati­ schen Transporteinrichtung für die Operationen des Ein­ führens und Herausnehmens des Substrats in den bzw. aus dem Kristallwachstumsbehälter ausgeführt werden. Auf die­ se Weise kann eine Massenproduktion eines ultradünnen Films, der Schichten von unterschiedlichen Strukturen um­ faßt, unter Benutzung eines Steuerprogramms der Art, wie es oben beschrieben wurde, in Verbindung mit einem Pro­ gramm zum Steuern der automtischen Transporteinrichtung ausgeführt werden. Außerdem können, da das Monoschichtwachstum in einer einfachen Weise unter Verwendung eines einfachen Manome­ ters und eines Steuer- bzw. Regelsystems zum Steuern bzw. Regeln der Gaseinleitung und der Substrattemperatur aus­ geführt werden kann, Wafer hoher Qualität, welche ultra­ dünne Epitaxialschichten umfassen, im Gegensatz zu dem Molekularstrahlepitaxialverfahren leicht hergestellt wer­ den. In dem Computer der Fig. 12A ist nur ein Eingangstermi­ nal gezeigt. Jedoch kann auch ein Betriebssystem vom Mul­ titask- bzw. Mehrfachaufgaben- oder Multÿob- bzw. Mehr­ arbeitstyp, das eine Mehrzahl von Eingangsterminals zu dem Computer umfaßt, zum Ausführen der Steuerung bzw. Re­ gelung des Kristallwachstums verwendet werden, während eine Programmierung anderer neuer Programme für das Kri­ stallwachstum durchgeführt wird. Eine noch andere Ausführungsform der Erfindung, in welcher die Bestrahlung des Substrats mit Licht während des Kri­ stallwachstums in der Art, wie in Fig. 5 gezeigt, automa­ tisiert ist, sei nun noch beschrieben: Es sei nun auf Fig. 13A Bezug genommen, wobei insbesondere Teile, die sich auf die Bestrahlung beziehen und nicht in Fig. 12A gezeigt sind, beschrieben werden, während hin­ sichtlich der übrigen Teile, welche die gleiche Beziffe­ rung wie in Fig. 12A haben, auf die Beschreibung der Fig. 12A verwiesen wird. Ultraviolettstrahlen 280 und 281, die von Ultraviolettstrahlungsquellen 273 und 276 , wie bei­ spielsweise Quecksilberlampen, Excimerlaser oder Argon­ ionenlaser jeweils emittiert werden, werden über Ver­ schlüsse, Klappen o. dgl. 271 bzw. 275 und Fenster 270 bzw. 274 auf ein Substrat 156 aufgestrahlt. Die Verschlüs­ se, Klappen o. dgl. 271 und 275 werden mittels Steuersi­ gnalen 293 und 294 über eine Schnittstellenschaltung 292 betrieben. Eine Art und Weise der Bestrahlung mit Licht 1 und Licht 2, welche den Kristallwachstumsprozeß begleitet, der in Fig. 12C gezeigt ist, ist in Fig. 13B veranschaulicht. Die Bestrahlung mit Licht 1 wird fortgesetzt, bevor das Einlei­ ten von Verbindungsgas, das As enthält, begonnen wird und die Bestrahlung mit Licht 2 folgt. Die Bestrahlung mit Licht 2 wird bis vor dem Einleiten von DMZn-Gas fortgesetzt. Die Wellenlängen des Lichts 1 und des Lichts 2 können so ge­ wählt sein, daß die Oberflächenreaktion während der Be­ strahlung aktiviert wird. Es kann auch ein solcher Fall möglich sein, daß das Licht 1 und das Licht 2 die glei­ che Wellenlänge jedoch unterschiedliche Intensitäten ha­ ben. Außerdem kann Licht, das einen Bereich von Wellen­ längen hat, jeweils als Licht 280 bzw. 281 verwendet wer­ den. Weiter können zwei oder mehr Arten von Licht, das unterschiedliche Wellenlängen hat, anstelle des Lichts 280 bzw. 281 verwendet werden, um das Substrat mit unter­ schiedlichen Arten von Licht entsprechend der Einleitungs- oder Nichteinleitungsperiode bzw. -zeitdauer von unter­ schiedliche Arten von Gasen zu bestrahlen und dadurch ein effektiveres bzw. wirksameres Kristallwachstum durchzufüh­ ren. Wenn eine Lichtquelle, die einen weiten Bereich von Wel­ lenlängen hat, wie beispielsweise eine Quecksilberlampe, benutzt wird, kann die Bestrahlung des Halbleitersub­ strats mit einer Lichtquelle jedoch zwei Arten von Licht, die zwei unterschiedliche Wellenlängenbereiche haben, un­ ter Verwendung eines Verschlusses, einer Klappe o. dgl. mit einem Filter ausgeführt werden. Obwohl auf III-V-Mischkristalle als Beispiele Bezug ge­ nommen worden ist, ist die Erfindung natürlich auch auf II-VI-Mischkristalle, Verbindungshalbleiter, welche vier Elemente enthalten, oder Heteroübergänge zwischen III-V- Mischkristallen und II-VI-Mischkristallen lediglich durch zusätzliche Installierung von mehr Gaseinleitungseinhei­ ten bei den Ausführungsformen, die in den Fig. 12 und 13 gezeigt sind, anwendbar, wenn das gewünscht wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Kristallwachstum von Mischkristallen, die ultradünne Filmstruktur mit Ver­ unreinigungs- bzw. Störstellendotierung haben, was nach dem Stande der Technik schwierig war, in einer Mono­ schicht-Genauigkeit ausgeführt werden. Nach dem Stande der Technik, wie beispielsweise bei dem Molekularstrahl­ epitaxialverfahren, ist es notwendig, eine komplizierte und teuere Steuer- bzw. Regeleinrichtung zu verwenden, wie beispielsweise RHEED, um die Dicke der gewachsenen Kristallschichten mit hoher Genauigkeit zu steuern. Im Gegensatz zum Stande der Technik kann das Verfahren nach der Erfindung, wie es beispielsweise oben beschrieben worden ist, in einer einfachen Weise automatisiert wer­ den, und zwar mittels einer sehr kostengünstigen Steuer- bzw. Regeleinrichtung zum Steuern bzw. Regeln des Drucks der Gase, der Einleitung der Gase, der Temperatur des Substrats und der Bestrahlung mit Licht. Infolgedessen ist das Kristallwachstumsverfahren nach der Erfindung für die Massenproduktion von ultradünnen Filmstrukturen mit hoher Genauigkeit und Effektivität bzw. Produktivi­ tät in der industriellen Anwendung geeignet. Auf diese Weise können gemäß dem Verfahren nach der Er­ findung verschiedenste Einrichtungen bzw. Bauelemente hergestellt werden, wie insbesondere Heteroübergangs­ einrichtungen bzw. -bauelemente, HEMT-Struktureinrich­ tungen bzw. -bauelemente, Übergitterstruktureinrichtun­ gen bzw. -bauelemente, Zwei- oder Drei-Anschluß-Einrich­ tungen bzw. -bauelemente, negative Widerstandseinrich­ tungen bzw. -bauelemente, welche den Lauf- bzw. Durch­ gangszeiteffekt ausnutzen, Tunnelinjektionseinrichtungen bzw. -bauelemente, optische Detektoreinrichtungen bzw. -bauelemente und/oder lichtemittierende Einrichtungen bzw. -bauelemente, und Halbleiterlaser.}

Claims (17)

1. Verfahren des epitaxialen Wachstums zum Ausbilden eines einkristallinen Dünnfilms aus einem Verbindungshalb­ leiter auf einem Substratkristall, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verfahren zum Ausbilden eines einkristallinen Dünnfilms aus einem Verbindungshalbleiter A _x B ₁ - _x C, der drei Bestandteilselemente A, B und C enthält, von denen zwei Elemente der gleichen Gruppe sind, die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Einleiten einer gasförmigen Verbindung, die eines der Bestandteilselemen­ te des Verbindungshalbleiters enthält, in einen Kristall­ wachstumsbehälter (11, 150) unter einem vorbestimmten Druck während einer vorbestimmten Zeitdauer, Einführen ei­ ner gasförmigen Verbindung, die ein anderes Bestandteils­ element des Verbindungshalbleiters enthält, in den Kri­ stallwachstumsbehälter (11, 150) unter einem vorbestimmten Druck während einer vorbestimmten Zeitdauer, Einführen ei­ ner gasförmigen Verbindung, die ein noch anderes Bestand­ teilselement des Verbindungshalbleiters enthält, in den Kristallwachstumsbehälter (11, 150) unter einem vorbestimmten Druck während einer vorbestimmten Zeitdauer, und Wiederho­ len einer Aufeinanderfolge der obigen Verfahrensschritte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes der drei Elemente jeweils ein Element der Gruppe III oder ein Element der Gruppe V ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes der drei Elemente jeweils ein Element der Gruppe II oder der Gruppe VI ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die drei Elemente A, B und C je­ weils Al bzw. Ga bzw. As sind, und daß eine gasförmige Verbindung, welche Al enthält, eine gasförmige Verbindung, welche Ga enthält und eine gasförmige Verbindung, welche As enthält, aufeinanderfolgend in dieser Reihenfolge in den Kristallwachstumsbehälter (11, 150) eingeleitet wer­ den.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die drei Elemente A, B und C je­ weils Ga bzw. Al bzw. As sind, und daß gasförmiges Tri­ ethylgallium als eine gasförmige Verbindung, welche Ga enthält, verwendet wird, während gasförmiges Triethyl­ aluminium oder gasförmiges Triisobutylaluminium als eine gasförmige Verbindung, welche Al enthält, verwendet wird, so daß dadurch das Kristallwachstum in der Reihenfolge Ga, Al und As ausgeführt wird.

6. Verfahren des epitaxialen Wachstums zum Ausbilden eines Einkristalls aus einem Verbindungshalbleiter, der mit einem Verunreinigungselement dotiert ist, auf einem Substratkristall, dadurch gekennzeichnet, daß eine gasförmige Verbindung III _A , welche ein Element der Gruppe III als eines der Bestandteilselemente des Ver­ bindungshalbleiters enthält, eine gasförmige Verbindung III _B , wel­ che ein anderes Element der Gruppe III als ein anderes Be­ standteilselement des Verbindungshalbleiters enthält, eine gasförmige Verbindung V _C , welche in Element der Gruppe V als noch anderes Bestandteilselement des Verbindungshalb­ leiters enthält, und eine gasförmige Verbindung oder ein Dotierungsgas, die bzw. das das Verunreinigungselement des Verbindungshalbleiters enthält, aufeinanderfolgend in ei­ nen Kristallwachstumsbehälter (11, 150) in dieser Reihen­ folge oder in der folgenden Reihenfolge V _C , III _A , III _B und das Dotierungsgas, eingeleitet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Elemente der Gruppe III und das Element der Gruppe V jeweils Ga bzw. Al bzw. As sind, und daß das Verunreinigungselement, welches in dem Dotie­ rungsgas enthalten ist, ein Element der Gruppe II, IV oder VI ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dotierungsgas Disilan (Si₂H₆), Dimethylzink, Dimethylcadmium, Trimethylgallium, Selen­ hydrid (H₂Se), Diethylselen oder Diethyltellur ist.

9. Verfahren des epitaxialen Wachstums zum Ausbilden eines Einkristalls eines mit einer Verunreinigung dotier­ ten Verbindungshalbleiters auf einem Substratkristall, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verbindungs­ halbleiter zwei Elemente der Gruppe III und ein Element der Gruppe V als Bestandteilselemente enthält, und ein Element der Gruppe II, ein Element der Gruppe IV und/oder ein Element der Gruppe VI als Verunreinigungselement ent­ hält, worin eine gasförmige Verbindung III _A , die eines der beiden Elemente der Gruppe III enthält, eine gasförmige Verbindung III _B , die ein anderes der beiden Elemente der Gruppe III enthält, eine gasförmige Verbindung V _C , die das Element der Gruppe V enthält, eine gasförmige Verbin­ dung II _D , die das Element der Gruppe II enthält, eine gas­ förmige Verbindung IV _E , die das Element der Gruppe IV ent­ hält und eine gasförmige Verbindung VI _F , die das Element der Gruppe VI enthält, in einen Kristallwachstumsbehälter (11, 150) in der Reihenfolge II _D , III _A , III _B , IV _E , V _C und VI _F aufeinanderfolgend eingeleitet werden.

10. Verfahren des epitaxialen Wachstums zum Ausbilden eines Einkristalls auf einem Substratkristall, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einkristall aus einer quarternären Legierung oder ein gemischter kristal­ liner Verbindungshalbleiter, der vier Bestandteilselemen­ te enthält, wie zwei Elemente der Gruppe III und zwei Elemente der Gruppe V, ausgebildet wird, wobei in diesem Verfahren eine gasförmige Verbindung III _A , die ein Ele­ ment der beiden Elemente der Gruppe III enthält, eine gas­ förmige Verbindung III _B , die ein anderes Element der bei­ den Elemente der Gruppe III enthält, eine gasförmige Ver­ bindung V _C , die ein Element der beiden Elemente der Gruppe V enthält, und eine gasförmige Verbindung V _D , die ein an­ deres Element der beiden Elemente der Gruppe V enthält, in dieser Reihenfolge in einen Kristallwachstumsbehälter (11, 150) eingeleitet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gasförmige Verbindung III _A , III _B , V _C und V _D jeweils Alkylindium bzw. Alkylgallium bzw. Arsin (AsH₃) bzw. Phosphin (PH₃) ist.

12. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sub­ stratkristall während des Kristallwachstums mit Ultra­ violettstrahlung bestrahlt wird.

13. Verfahren des epitaxialen Wachstums zum Ausbilden eines Einkristalls eines Verbindungshalbleiters auf einem Substratkristall, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verfahren zum Ausbilden eines Verbindungshalb­ leiters, der drei Bestandteilselemente enthält, von denen zwei Elemente von der gleichen Gruppe sind, jedoch ein an­ deres ein Element einer unterschiedlichen Gruppe ist, drei Arten von gasförmigen Verbindungen, die jeweils ein un­ terschiedliches eines der drei Bestandteilselemente ent­ halten, aufeinanderfolgend in einen Kristallwachstumsbe­ hälter (11, 150) unter einem jeweiligen vorbestimmten Druck während einer jeweiligen vorbestimmten Zeitdauer eingeleitet werden, und daß eine solche seriell geordne­ te Einleitung der drei Arten von gasförmigen Verbindungen wiederholt wird, um eine Mehrschichtdünnfilmstruktur aus­ zubilden, die einen Mischkristall aus zwei unterschiedli­ chen Gruppenelementen und einen Mischkristall der drei Bestandteilselemente umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Mischkristalle aus zwei un­ terschiedlichen Gruppenelementen und der Mischkristall aus drei Bestandteilselementen II-IV-Mischkristalle sind.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden unterschiedlichen Grup­ penelemente Ga und As sind, während die drei Bestandteils­ elemente Ga, Al und As sind.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Triethylaluminium oder Triisobu­ tylaluminium als eine der drei Arten von gasförmigen Ver­ bindungen, welche Al enthält, benutzt wird, während Tri­ ethylgallium als eine andere der drei Arten von gasförmi­ gen Verbindungen, welche Ga enthält, verwendet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Verunreinigungen wie Disilan (Si₂H₆), Trimethylgallium, Selenhydrid (H₂Se), Diethyl­ selen, Diethyltellur, Dimethylcadmium und/oder Dimethyl­ zink verwendet werden.