DE4322830A1 - Diodenstruktur aus Diamant - Google Patents
Diodenstruktur aus DiamantInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer Halbleiterdiode in einem Diamantsubstrat.
Lichtemittierende Dioden (LEDs) und Laserdioden (LDs)
finden Anwendung in der Optoelektronik, Kommunikations-
Systemen, flachen Bildschirmen und in der Lasertechnik.
Jedoch sind die meisten kommerziell erhältlichen LEDs
und LDs mit erforderlicher Lichtintensität so ausgebildet,
daß sie im nahen Infrarot emittieren. Es ist
wünschenswert, speziell für Nachrichtentechnik kurze
Wellenlängen zu gebrauchen. Blaue, grüne und rote Farben
sind auch von besonderem Interesse für flache RGB-Bild
schirme. Es ist auch nützlich, daß lichtemittierende
Dioden von verschiedener Farbe auf demselben Substrat
hergestellt werden können.
Gemäß der Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung einer
lichtemittierenden Struktur auf Diamantbasis folgende Schritte
ein: (1) Auswahl eines intrinsichen Diamantsubstrates, das die ge
wünschten Farbzentren enthält, z. B. das H3 und 575 nm Stickstoff
induzierte Zentrum, das Versetzungen (Dislokationen) zugeordnete
A-Band, die 484 nm und 886 nm Nickel-induzierten Zentren oder die
738 nm Silizium-induzierten Zentren; (ii) Schaffung einer flachen
Arbeitsfläche auf dem Diamantsubstrat durch mechanische und/oder
chemische Politur; (iii) Schaffung eines halbleitenden Gebietes
auf der Arbeitsfläche durch Ionenimplantation mit einer vor
bestimmten Dosis einer elektrisch aktiven Verunreinigung, Nachim
plantations-Temperung bei hoher Temperatur und anschließendem Ät
zen der graphitisierten Schicht oder durch Abscheidung eines halb
leitenden Diamantfilmes; (iv) Schaffung eines Kollektorgebietes
auf dem Diamantsubstrat in einem Abstand größer als die freie Weg
länge der Ladungsträger von dem halbleitenden Gebiet durch Ionen
implantation und/oder durch Metallisierung; (v) Schaffung zweier
entgegengesetzter seitlicher Oberflächen auf dem Diamantsubstrat;
und (vi) Anbringung entsprechender elektrischer Kontakte auf das
halbleitende und Kollektorgebiet.
Der Diamant kann natürlicher Diamantkristall sein, der A-Band und/
oder H3 Lumineszenz-Zentren enthält, oder ein synthetischer Dia
mantkristall oder ein Diamantfilm, die beide das A-Band und/oder
das H3 und/oder das 484 nm Nickel-induzierte und/oder das 738 nm
Silizium-induzierte Lumineszenz-Zentrum aufweisen.
Die flache Arbeitsoberfläche wird mit der Absicht gemacht, die
Streuung des Lichtes auf dem Weg längs der Struktur zu reduzieren.
Eine feine mechanische oder chemische Politur kann für die Her
stellung der Arbeitsfläche benutzt werden.
Die Ionen für die Implantation des halbleitenden Gebietes sind ty
pisch Bor oder Lithium Ionen. Jedes beliebige geeignete Ion kann
für die Implantation des Kollektorgebietes eingesetzt werden.
Die beiden Implantationen können nacheinander mit Ionen verschie
dener Energien eingesetzt werden, um eine gewünschte Verteilung
der Dotieratome und der Strahlenschäden über die implantierte Zone
zu erreichen.
Die Temperung nach Implantation ist erforderlich, um die implan
tierte Verunreinigung elektrisch zu aktivieren und somit das halb
leitende Gebiet zu schaffen. Die Tempertemperatur ist typisch im
Bereich von 600°C bis zur Graphitisierungstemperatur (bei ca.
1700°C im Vakuum).
Die Ätzung des implantierten und getemperten Gebietes ist erfor
derlich, um die oberste graphitisierte Schicht zu entfernen und
damit die halbleitende Schicht optisch transparent zu machen. Die
se ist notwendig für den Fall der Lichtemission durch die Arbeits
fläche. Die Ätzung kann durch Behandlung mit Säure erfolgen.
Das Kollektorgebiet in der Nachbarschaft des halbleitenden Gebie
tes ist notwendig, um eine Spannung an das letztgenannte zum Zweck
der Injektion anlegen zu können. Das Kollektorgebiet kann mit ei
ner beliebigen Methode für elektrische Kontakte zu Diamant herge
stellt werden, z. B. kann das Ionenimplantation gefolgt von Metal
lisierung oder Metallisierung allein sein. Der Abstand zwischen
dem halbleitenden Gebiet und dem Kollektorgebiet sollte einige we
nige freie Weglängen der Ladungsträger im Diamantsubstrat sein.
Die Schaffung der zwei einander entgegengesetzten seitlichen Ober
flächen auf dem Diamantsubstrat ist erforderlich, um einen opti
schen Resonator herzustellen und somit laser-stimulierte Emission
zu erhalten. Typischerweise werden diese Oberflächen flach und pa
rallel, beide senkrecht zur Arbeitsoberfläche, hergestellt. Zur
Erhöhung der Resonatorgüte wird eine der Oberflächen als total re
flektierender Spiegel (mit einer dicken Metallschicht) herge
stellt. Die andere Oberfläche ist als halbdurchlässiger Spiegel
ausgebildet.
Des weiteren umfaßt gemäß der Erfindung die licht-emittierende Di
ode zwei geeignete elektrische Kontakte, die auf das halbleitende
und Kollektorgebiet aufgebracht werden.
Abb. 1 ist eine schematische Darstellung der möglichen licht-emit
tierenden Strukturen gemäß der Erfindung:
- a: transparentes halbleitendes Gebiet (1) wird mit Ionenimplanta tion auf den Arbeitsflächen (11) eines Vollkristall-Diamantsub strates hergestellt.
- b: transparentes halbleitendes Gebiet (1) wird abgeschieden mit CVD auf der Arbeitsfläche (11) eines Diamantsubstrats (2), welches seinerseits ebenfalls mit CVD abgeschieden wird, aber jetzt auf einer Metallunterlage. Der totalreflektierende Spiegel wird auf der Oberfläche (8) abgeschieden. Der halbdurchlässige Spiegel wird auf der Oberfläche (9) abgeschieden. Die Laseremission parallel zur Arbeitsfläche wird durch den Pfeil (10) gezeigt.
- c: transparentes halbleitendes Gebiet (1) wird durch CVD auf die Arbeitsfläche (11) eines Vollkristall-Diamantsubstrats (2) abge schieden.
Abb. 2 ist ein Schaubild, das darstellt:
- a: schematischer Querschnitt der als LED betriebenen Diode mit Lichtemission durch die Arbeitsfläche.
- b: Abfall des elektrischen Potentials in Abwesenheit von Stoßioni sation (1) und im Fall von Stoßionisation (2).
- c: Änderung der Ladungsträgerenergie über das Diamantsubstrat in die Tiefe. 3EG zeigt die Mindestenergie an, die erforderlich ist, um die Lichtemission im Diamantsubstrat zu starten.
- d: vorgeschlagene Verteilung der Lichtemissionsintensität über das Diamantsubstrat in die Tiefe.
Abb. 3: Kathodolumineszenzspektrum
a) eines der untersuchten Diamantsubstrate. Es zeigt ein vor herrschendes A-Band unter Messung bei Temperatur von flüssigem Stickstoff. Lichtemissionsspektrum (b) bei Raumtemperatur der lichtemittierenden Diode, die gemäß der Erfindung auf diesem Dia mantsubstrat hergestellt wurde.
a) eines der untersuchten Diamantsubstrate. Es zeigt ein vor herrschendes A-Band unter Messung bei Temperatur von flüssigem Stickstoff. Lichtemissionsspektrum (b) bei Raumtemperatur der lichtemittierenden Diode, die gemäß der Erfindung auf diesem Dia mantsubstrat hergestellt wurde.
Abb. 4: Kathodolumineszenzspektrum (a) eines der untersuchten Dia
mantsubstrate, das ein vorherrschendes H3-Zentrum zeigt, gemessen
bei flüssigem Stickstoff. Lichtemissionsspektrum bei Raumtempera
tur (b) der Dioden, die gemäß der Erfindung auf diesem Diamantsub
strat hergestellt wurden.
Abb. 5 ist ein Schaubild, das die Intensität des emittierten Lich
tes als Funktion des Diodenstromes zeigt.
Die Erfindung beruht auf der Anregung von lumineszierenden Zentren
in Diamant durch heiße Ladungsträger. In dieser Hinsicht gibt es
eine Analogie zur Kathodolumineszenz bei niedriger Energie. Die
Mindestenergie der Elektronen, die für die Anregung der Kathodolu
mineszenz in einem Halbleiterkristall erforderlich ist, liegt bei
etwa 3 Eg. Eg ist die Bandlücke des Halbleiters. Für Diamant gilt
3 Eg = 16.5 eV. Bei Anlegen einer Spannung V an die Struktur, wie
in Abb. 1 gezeigt, werden Ladungsträger von dem Halbleitergebiet
(1) in das Diamantsubstrat (2) injiziert und ein Strom (6) fließt
über das Diamantsubstrat zum Kollektorgebiet (3). Die energierei
chen Ladungsträger regen Kathodolumineszenz (7) der im Diamantsub
strat befindlichen Farbzentren an. Der Abstand zwischen dem halb
leitenden transparenten Gebiet und dem Kollektorgebiet wird mit d
bezeichnet. Die elektrische Potentialverteilung stellt sich längs
der Struktur ein wie in Abb. 2b gezeigt. Der Potentialverlauf ist
am steilsten in der Nachbarschaft der Halbleiteroberfläche in ei
nem Abstand L, der vergleichbar ist mit der mittleren freien Weg
länge der injizierten Ladungsträger. Bei größerem Abstand erfolgt
eine beträchtliche Stoßionisation des Gitters unter Vergrößerung
der Konzentration geladener Ladungsträger und folglicher Ernie
drigung sowohl der freien Weglänge der Ladungsträger als auch des
elektrischen Spannungsabfalls.
Es wird erwartet, daß die maximale kinetische Energie der inji
zierten Ladungsträger in einem Abstand L erreicht wird (s. Abb. 2
Diese Energie entspricht etwa der Spannung V, die an der
Struktur angelegt wird (typisch etwa 100 V). Elektronen dieser En
ergie regen gut die Kathodolumineszenz von Farbzentren an, die im
Diamantgitter enthalten sind. Offenbar wird die maximale Intensi
tät der Lumineszenz im Gebiet der höchsten kinetischen Energie der
injizierten Ladungsträger erzeugt (Abb. 2d).
Wenn das benutzte Farbzentrum eine hohe Strahlungsausbeute besitzt
- z. B. die H3-Zentren, dann kann die Diodenstruktur eine stimu
lierte Lichtemission zwischen entgegengesetzten seitlichen Ober
flächen aufweisen. In diesem Fall kann eine bei Raumtemperatur und
im Sichtbaren emittierende Laserdiode gebaut werden. Wenn die Ver
luste der Lichtemission auf 4% pro Weglänge durch die Struktur
mittels geeigneter Spiegel reduziert werden, dann wird die Schwel
lenstromdichte zur Anregung einer kontinuierlichen Laserwellen
strahlung im Diamantsubstrat von etwa 2 mm Länge mit der optischen
Dichte der H3-Zentren von 1 cm-1 bei 100 µA bei einer Spannung von
100 V erwartet. Solche elektrischen und optischen Parameter können
ziemlich leicht eingestellt werden in den vorgeschlagenen Struk
turen. Berücksichtigt man die spektralen Bereiche der H3-Zentren-
Emission (Abb. 4b) - können große Chancen in der Herstellung ei
nes von 500 bis 600 nm durchstimmbaren Laser eingeräumt werden.
Drei mögliche Konfigurationen der Struktur gemäß der Erfindung
sind in Abb. 1 gezeigt. Alle Strukturen enthalten ein Diamantsub
strat (2), das mit Farbzentren aktiviert ist, eine Arbeitsfläche
(11), ein Halbleitergebiet (1) mit einem elektrischen Kontakt (4)
darauf, ein Kollektorgebiet (3) mit einem elektrischen Kontakt (5)
darauf. Im Fall der Laserdiode werden zwei polierte entgegenge
setzte seitliche Oberflächen (8, 9) auf dem Diamantsubstrat herge
stellt. Eine dieser Oberflächen kann mit einem total reflektieren
den Spiegel (8) bedeckt werden, die andere durch einen halbdurch
lässigen Spiegel (9).
Für den Fall, daß ein Volum-Einzelkristall (natürlich oder synthe
tisch) als Diamantsubstrat benutzt wird, wird das transparente
Halbleitergebiet auf einer polierten Arbeitsoberfläche des Sub
strats gebildet mittels Ionenimplantation einer elektrisch akti
ven Verunreinigung, anschließendem Tempern und Entfernung der
obersten, graphitisierten Schicht (Abb. 1 a) oder durch Abschei
dung eines halbleitenden Diamantfilms (Abb. 1c). Das halbleitende
Gebiet ist durch das Kollektorgebiet umringt, das gute elektrische
Leitfähigkeit aufweist und daher z. B. durch Ionenimplantation mit
elektrisch aktiver Verunreinigung geschaffen wird mit anschließ
sender Temperung und Metallisierung oder durch Hochdosisimplan
tation einer beliebig geeigneten Sorte und anschließender
Metallisierung oder allein durch Metallisierung. Die Erzeugungs
schritte des halbleitenden Gebietes und des Kollektorgebietes wer
den gemeinhin durch Photolithographie ausgeführt, um den Abstand d
zwischen diesen Gebieten typisch im Bereich 2 bis 20 µm einzustel
len (die Größe der freien Weglänge der Ladungsträger in Diamant
kristallen wird im Eignungsfall für die Herstellung der vorge
schlagenen lichtemittierenden Struktur mit ungefähr 1 µm angenom
men.
Die lichtemittierende Struktur gemäß der Erfindung kann auch her
gestellt werden, indem ausschließlich eine Diamantfilm-Abscheidung
gebraucht wird (Abb. 1b). Als Diamantsubstrat (2) - dotiert mit
einer optisch aktiven Verunreinigung, z. B. mit N, Ni oder Si -
dient ein Diamantfilm, der auf einem Metall oder einer hochdo
tierten Siliziumplatte (3) abgeschieden wird. Letztere dient als
Kollektorgebiet. Die Dicke dieses Filmes sollte die freie Weglänge
der Ladungsträger überschreiten und möge sich zwischen 1 und 20 µm
bewegen. Auf der Oberfläche dieses ersten Filmes wird ein weiterer
Film (1) abgeschieden, der jetzt halbleitend dotiert ist mit einer
elektrisch aktiven Verunreinigung. Dieser halbleitende Film sollte
weder zu dick noch zu hoch dotiert sein, so daß er transparent
bleibt für das Licht, das aus optischen Zentren des ersten Films
emittiert wird. Wenn Bor als elektrisch aktive Verunreinigung ge
braucht wird, kann der Halbleiterfilm eine Dicke von 1 µm bei ei
ner Rorkonzentration über 10¹⁹/cm³ haben. Ein elektrischer Kon
takt (4) wird gebildet auf der Oberseite der Halbleiterschicht.
Dies kann eine optisch transparente elektrokonduktive durchgängige
Schicht aus Indium-Zinn-Oxid sein oder ein Metall-Gitter.
Natürliche Diamantkristalle wurden ausgesucht, um die lichtemit
tierenden Strukturen herzustellen. Die Auswahl wurde mittels eines
Meßplatzes für Kathodolumineszenz und für Mikrowellen-Photoleit
fähigkeit durchgeführt. Eine der ausgewählten Proben zeigt blaue
Kathodolumineszenz aufgrund des A-Bandes (Abb. 3a). Die zweite
zeigte grüne Kathodolumineszenz aufgrund des vorherrschenden H3-
Zentrums (Abb. 4a). Eine Seite jeder Probe wurde mechanisch po
liert und gereinigt. Auf diesen Arbeitsflächen wurden mehrere
Strukturen hergestellt, von denen jede aus zwei Flächen bestand
mit den Dimensionen 150 µm×50 µm und mit gegenseitigem Abstand
von 10 µm. Sie wurden mittels Borionenimplantation und Photoli
thographie hergestellt. Die Ionenimplantation wurde bei Raumtem
peratur durchgeführt. Dosen und Energien sind in Tabelle 1 aufge
listet.
Energie (keV) | |
Bor-Dosis * 10-15 (cm-2) | |
25 | |
4,6 | |
36 | 1,96 |
52 | 2,36 |
71 | 2,62 |
93 | 2,75 |
118 | 3,07 |
150 | 4,6 |
Nach Implantation wurden die Proben in einem Graphit-Tiegel in Va
kuum von etwa 10-4 Pa eine Stunde lang getempert bei einer Tempe
ratur von 1450°C. Nach Tempern wurden die Proben in einer CrO₃ +
H₂SO₄ Lösung 15 Minuten lang gekocht und in Reinstwasser gespült,
um die oberste schwarze graphitisierte Schicht der ionenimplan
tierten Flächen vollständig zu entfernen. Eine der ionenimplan
tierten Flächen jeder Struktur wurde mit Aluminium bedeckt. Diese
metallisierte Fläche wurde als Kollektor benutzt. Die andere
transparente Fläche wurde benutzt, um die Lichtemission herauszu
führen. Zwei elektrische Kontakte wurden durch Aufsetzen von Wolf
ram-Spitzen auf die Aluminium-bedeckte und die Aluminium-freie
transparenten halbleitenden Flächen erzielt. Nach Anlegen einer
positiven Spannung auf die transparenten Flächen zeigten die
Strukturen ein helles Leuchten. Die Lichtemission wurde durch
Spannungen von 60 bis 320 V angeregt. Die auf der ersten Probe ge
fertigten Strukturen emittierten vorherrschend blaues Licht des A-
Bandes (Abb. 3b). Die auf der zweiten Probe gefertigten Struktu
ren emittierten vorherrschend grünes Licht des H3-Zentrums (Abb. 4
b). Die Intensität der Lichtemission erwies sich als proportional
zum Strom über der Struktur (Abb. 5). Die Effizienz der Lichtemis
sion wurde für das grüne Band des H3-Zentrums gemessen und wurde
mit ca. 0,1 Cd/A bei Raumtemperatur bestimmt. Die Emissionsspek
tren und -intensität änderten sich nicht merklich, wenn die licht
emittierenden Strukturen auf 300°C aufgeheizt wurden.
Claims (26)
1. Ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterdiode, dadurch ge
kennzeichnet, daß es die Schritte der Auswahl eines Diamant
substrates einschließt, das mit Farbzentren dotiert ist; Bildung
einer Arbeitsfläche auf dem Diamantsubstrat; Bildung eines halb
leitenden Gebietes auf der Arbeitsfläche; Bildung eines Kollektor
gebietes auf dem Diamantsubstrat in einem Abstand vom halblei
tenden Gebiet; Bildung zweier einander entgegengesetzter seitli
cher Oberflächen auf dem Diamantgebiet; Aufbringung entsprechender
elektrischer Kontakte auf das halbleitende und das Kollektor
gebiet.
2. Ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Begriff des Diamantsubstrats ein natürlicher Diamant einge
schlossen ist, der die lumineszierenden A-Band Zentren und/oder
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden N3-Zentren und/oder
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden H4-Zentren und/oder
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden H3-Zentren und/oder
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden 575 nm-Zentren ent hält.
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden N3-Zentren und/oder
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden H4-Zentren und/oder
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden H3-Zentren und/oder
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden 575 nm-Zentren ent hält.
3. Ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Begriff des Diamantsubstrats ein synthetischer Diamantkri
stall eingeschlossen ist, der unter hohen Temperaturen und hohen
Drücken gewachsen ist und der die lumineszierenden A-Band Zentren
und/oder die Stickstoff-induzierten lumineszierenden H3-Zentren
und/oder die Nickel-induzierten lumineszierenden 484 nm und 886 nm
Zentren und/oder die Stickstoff-induzierten lumineszierenden 575
nm Zentren enthält.
4. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Begriff des Diamantsubstrats eine kristalline oder polykri
stalline Diamantschicht eingeschlossen ist, die auf einem geeig
neten Träger durch chemische Abscheidung aus der Dampfphase (CVD)
gewonnen wurde und die lumineszierenden A-Band Zentren und/oder
die Nickel-induzierten lumineszierenden 484 nm Zentren und/oder
die Stickstoff-induzierten lumineszierenden 575 nm-Zentren und/
oder die Silizium-induzierten lumineszierenden 738 Zentren ent
hält.
5. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Arbeitsfläche durch flaches mechanisches oder chemisches Polieren
einer Seite des Diamantsubstrates hergestellt wird.
6. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
halbleitende Gebiet auf der Arbeitsfläche so hergestellt wird, daß
es optisch transparent ist.
7. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
halbleitende Gebiet nacheinander durch Ionenimplantation einer
elektrisch aktiven Verunreinigung, Hochtemperatur-Temperung und
Entfernung der graphitisierten obersten Schicht hergestellt wird.
8. Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ionenimplantation mit Bar bei einer Dosis höher als 5*10¹⁵/cm²
durchgeführt wird.
9. Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hochtemperatur-Temperung bei einer Temperatur über 600°C ausge
führt wird.
10. Ein Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hachtemperatur-Temperung bei etwa 1450°C ausgeführt wird.
11. Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
graphitisierte Schicht durch Kochen in einer CrO₃+H₂SO₄-Lösung
entfernt wird.
12. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
halbleitende Gebiet auf dem Diamantsubstrat durch Abscheidung ei
nes Diamantfilms gebildet wird, der mit elektrisch aktiven Verun
reinigungen datiert ist.
13. Ein Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Diamantfilm mit Bar einer Konzentration im Bereich von 10¹⁷
bis 10²¹/cm³ datiert ist.
14. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kallektorgebiet in einem Abstand vom halbleitenden Gebiet gebildet
wird, der die freie Weglänge der Ladungsträger im Diamantsubstrat
übertrifft.
15. Ein Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand zwischen dem halbleitenden und dem Kollektorgebiet
einen Wert zwischen 1 bis 20 µm aufweist.
16. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kollektargebiet durch Ionenimplantation mit akti
ven Verunreinigung gebildet wird mit anschließender Hochtempe
ratur-Temperung und folgender Metallisierung.
17. Ein Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ionenimplantation mit Bor-Ionen bei einer Dosis höher als
10¹⁵/cm² durchgeführt wird und Temperung bei einer Temperatur über
600°C ausgeführt wird.
18. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kollektorgebiet durch Ionenimplantation mit einer Masse größer als
12 a. m. u. bei einer Dose größer als 10¹⁵/cm² durchgeführt wird
mit anschließender Metallisierung.
19. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kollektorgebiet durch Metallisierung gebildet wird.
20. Eine Halbleiterdiode, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch ir
gendeines der Verfahren der Ansprüche 1 bis 19 hergestellt wird.
21. Eine Halbleiter-lichtemittierende Diode, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie ein mit Farbzentren dotiertes Diamantsubstrat
enthält, das darin ein halbleitendes transparentes Gebiet aufweist
und ein Kollektorgebiet, die beide voneinander um mehr als die
freie Weglänge von Ladungsträgern im Diamantsubstrat getrennt
sind, weiter einen ersten elektrischen Kontakt, der auf das halb
leitende transparente Gebiet aufgebracht wird, und einen zweiten
elektrischen Kontakt, der auf das Kollektorgebiet aufgebracht
wird.
22. Ein Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei einander entgegengesetzte Oberflächen
hergestellt werden durch flache mechanische oder chemische Poli
tur.
23. Ein Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der einander entgegengesetzten seitlichen
Oberflächen hergestellt wird, um totale innere Reflexion zu errei
chen, und daß die andere hergestellt wird, um als teildurch
lässiger Spiegel zu arbeiten.
24. Ein Verfahren gemäß Anspruch 22 oder Anspruch 23, dadurch ge
kennzeichnet, daß die beiden einander entgegengesetzten seitlichen
Oberflächen parallel sind und beide senkrecht zur Arbeitsfläche
stehen.
25. Eine Halbleiterdiode, dadurch gekennzeichnet, daß sie gemäß ir
gendeinem Verfahren der Ansprüche 22 bis 24 gebildet wird.
26. Eine Laserdiode, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein mit Farb
zentren dotiertes Diamantsubstrat enthält, eine Arbeitsfläche auf
dem Diamantsubstrat, ein Halbleitergebiet auf der Arbeitsfläche,
ein Kollektorgebiet auf dem Diamantsubstrat im Abstand vom Halb
leitergebiet größer als die freie Weglänge der Ladungsträger im
Diamantsubstrat, zwei einander entgegengesetzte Oberflächen, ein
erster elektrischer Kontakt, der an das Halbleitergebiet angelegt
wird, und ein zweiter elektrischer Kontakt, der an das Kollektor
gebiet angelegt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934322830 DE4322830A1 (de) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | Diodenstruktur aus Diamant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934322830 DE4322830A1 (de) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | Diodenstruktur aus Diamant |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4322830A1 true DE4322830A1 (de) | 1995-01-19 |
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ID=6492303
Family Applications (1)
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DE19934322830 Withdrawn DE4322830A1 (de) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | Diodenstruktur aus Diamant |
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