DE69124647T2 - Verteilte Bragg-Reflektoren und damit ausgestattete Vorrichtungen - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, welche die Reflexion elektromagnetischer Strahlung zur Folge haben - speziell Einrichtungen, bei denen die Reflexion nach einem manchmal als verteilte Bragg-Reflexion bezeichneten Prinzip auftritt. Reflektoren dieser Art nützen verschiedensten Anwendungen und sind für die Erfindung alle von Bedeutung. Die Anwendungen beinhalten eine einfache Reflexion, bei der die betrachtete Einrichtung der Reflektor selbst sein kann genauso wie kompliziertere Einrichtungen, beispielsweise mit Kavitäten, bei denen die Bildung einer Kavität für kohärentes oder inkohärentes Licht wenigstens teilweise auf eine verteilte Bragg-Reflexion zurückzuführen ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
• Verteilte Bragg-Reflektoren (DBR) sind im wesentlichen infolge ihrer Fähigkeit zu einer vollständigeren Reflexion von Energie von wachsender Bedeutung. Dieser Vorteil wird im wesentlichen über das gesamte Spektrum der elektromagnetischen Energie bewahrt, obgleich spezielle Konstruktionen spezielle Teilspektren betreffen. Ob eine einfache oder einzelne Grenzfläche, erfüllen die Reflektoren weiterhin ihre vielen Zwecke, wobei die Effektivität von der wellenlänge abhängig ist. Bei vielen Anwendungen, wie beispielsweise im Röntgenstrahlspektrum, muß auf die verteilten Bragg- Reflektoren zurückgegriffen werden. Bei anderen Wellenlängen ist eine sogenannte leffektive Reflexion" von vielleicht 95% oder sogar 98+% unangemessen oder zumindest unpassend. Laserkavitäten, die sowohl für eine effektive Emission konstruiert sind und beispielsweise dafür, einer Hitzedissipation Rechnung zu tragen, können Kavitationsreflexionen von 99+% genutzt werden - ein Wert, der im allgemeinen bei einer einfachen Reflexion nicht realisierbar ist.
• Die Konstruktion und Herstellung eines verteilten Bragg-Reflektors (DBR) hängen von einer Reihe von teils wirtschaftlicher teils funktionellen überlegungen ab. Abhängig davon, wie sich die verteilten Bragg-Reflektoren bei einer akkumulierten Reflexion verhalten, die aus sukzessiven Beiträgen an Grenzflächen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes resultiert, hängt der Betrieb von dem Reflexions/Durchlaßverhältnis an den betreffenden Grenzflächen ab - ein durch Δn (die Differenz der Brechungsindizes der zwei die Grenzfläche bildenden Materialien) vorgegebenes charakteristisches Merkmal. Dieser Wert wiederum bestimmt die Schichtenanzahl, die für ein vorgegebenes Reflexionsvermögen benötigt wird. Ein anwachsendes Δn hat wirtschaftliche Auswirkungen durch Zulassen einer geringeren Anzahl von Schichten, hat Auswirkungen auf den Ertrag derart, daß eine Herstellungsvereinfachung (beispielsweise damit verbunden, daß man eine geringere Anzahl von Schichten abscheidet) statistisch Risse bzw. Sprünge verringert, und hat Betriebsauswirkungen, beispielsweise derart, daß die Durchlaufstrecke einer Reflexion verkürzt werden kann, wodurch die Ansprechzeit verbessert wird.
• Die anspruchvollsten Strukturen verteilter Bragg- Reflektoren, beispielsweise jene, die bei einer Laserkavität verwendet werden, sind von einem sehr hohen Grad kristalliner Perfektion abhängig. Diese Notwendigkeit wird von einer Anzahl epitaxialer Aufwachstechniken erfüllt. Verfahren, die zur Zeit bei der Laserfabrikation akzeptiert sind, umfassen Molekularstrahlenepitaxie (MBE), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und Varianten davon. Alle diese Verfahren, wie sie beispielsweise zum Aufwachsen von Schichten bei einer zugelassenen Dickenschwankung entsprechend einer Monoschicht mit einer nominalen Schichtabmessung von mehreren hundert Å verwendet werden, sind extrem zeitintensiv und teuer. Kavitäten von oberflächenemittierenden Lasern mit vertikaler Kavität (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL), die im allgemeinen ein sehr hohes Reflexionsvermögen benötigen, können mehrere Stunden einer Abscheidungsbearbeitung in teuren, sehr raumgreifenden Anlagen mit sich bringen. Bei einigen wurde veranschlagt, daß eine solche Bearbeitung 50% oder mehr der Bauteilkosten ausmacht.
• Betriebstechnisch gesehen hat die Komplexität von verteilten Bragg-Reflektoren bedeutsame Konsequenzen. Die Abhängigkeit von viel-schichtigem Reflexionsvermögen erhöht statistisch Grenzflächenstörstellen, die Abmessungs- Inhomogenität, beispielsweise Schichtendickenschwankungen, genauso wie die Streckenlänge in einer Kavität. Es ist zu erwarten, daß alle diese Faktoren durch ein Verringern der Anzahl der Bragg-Schichten günstig beeinflußt werden. Da dieses Konstruktionskriterium, nämlich die Anzahl der Schichten, die für einen bestimmten Wert an Reflexionsvermögen benötigt wird, mit dem Verhältnis der Brechungsindizes an der Grenzfläche zunimmt, wird jeder Versuch unternommen, Materialien mit dem größten Δn aus ansonsten zufriedenstellenden Materialien (beispielsweise Materialien einer gewünschten Atomabmessung, Morphologie, kristall iner Ausrichtung) herauszusuchen.
• Während die Suche nach noch effektiveren Materialien andauert, ist der Bedarf für einige Wellenlängenbereiche gering. Z.B. sind verfügbare Δn-Werte für ein 99,7%iges Kavitations-Reflexionsvermögen bei Wellenlängen von λ = 0,85-0,98 µm ausreichend, um eine Laserkavitation für einen eine einzige Quantenmulde aufweisenden GaAs-basierenden oberflächenemittierenden Laser mit vertikaler Kavität unter Einsatz von verteilten Bragg-Reflektorspiegeln von 18 Paaren von GaAs/AlAs (Δn = 0,65) zu realisieren. Bei anderen Wellenlängen wird eine Kavität nicht so einfach erhalten. Z.B. bieten InP-basierte Materialien, die für eine Laserkavitation bei 1,55 µm verwendet werden, nicht solche Δn-Werte. Ein eine einzelne Quantenmulde aufweisender oberflächenemittierender Laser mit vertikaler Kavität für einen Betrieb bei dieser Wellenlänge wurde bis heute noch nicht öffentlich vorgestellt und würde wahrscheinlich nicht weniger als 40 Bragg-Paare für jeden Spiegel benötigen (Δn = 0,3)
• Kavitäten mit verteilten Bragg-Reflektoren, die für den Betrieb der beschriebenen (kohärenten) Lasereinrichtungen unentbehrlich sind, erfüllen eine zweite Funktion, die für eine inkohärente Emission von Wert sein kann, beispielsweise durch ein Bereitstellen einer Bündelung mit einem impliziten Vorteil für die Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Helligkeit (die Helligkeit des gewünschten Gesichtsfeldes). Im allgemeinen wurde die Bereitstellung einer Kavität für solche inkohärente Quellen durch das Fehlen von an den spektralen Emissionsbereich anpassungsfähigen Spiegeln, welcher im Verhältnis zu dem eines Lasers sehr breit ist, behindert. Diese Behinderung würde durch sehr große Δn-Werte vermindert werden. (Die Wellenlängenabhängigkeit des Reflexionsvermögens sinkt bei steigendem Δn.) Einer Reihe weiterer Anwendungen wird durch größere als heutzutage erhältliche Δn-Werte sehr geholfen. Solche Anwendungen beinhalten wellenlängensensitive Detektoren, optisch-logische Etalone, optische Modulatoren sowie Systeme und Verfahren, die Spiegelelemente mit hohem Reflexionsvermögen benötigen. Die letztere Kategorie umfaßt verschiedene Projektionsarten und kann derzeit bei der Projektionslithographie, beispielsweise zur Herstellung von Einrichtungen submikroskopischer Abmessungen, von Bedeutung sein.
Zusammenfassung der Erfindung
• Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1 dargelegt ist, hängt von vergrößerten Δn-Werten ab, die durch eine Ätzentfernung, gefolgt von einem Rückfüllen mit abwechselnden Schichten von verteilten Bragg-Reflektor Strukturen realisiert werden. Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für einen Einsatz in komplizierten Einrichtungen/Systemen, bei denen die Funktionalität von dem hohen Grad an Perfektion abhängt, der normalerweise nur durch Einsatz achtsam durchgeführter MBE-, CVD- und verwandter Verfahren erzielt wird. Gemäß der Erfindung werden die Schichten - entweder jene mit einem höheren Brechungsindex oder jene mit einem geringeren Brechungsindex - durch Ätzen, gefolgt durch ein Ersetzen mit Material eines jeweils noch höheren oder noch geringeren Index selektiv entfernt.
• Gemäß den Lehren der Erfindung werden die exzellenten funktionellen charakteristischen Eigenschaften epitaxialer Bragg-Strukturen im wesentlichen zunächst durch Ätzen mit einem sehr von der Zusammensetzung abhängigen Ätzmittel und durch Ersetzen des durch Ätzen entfernten Schichtenmaterials mit einem Material eines geeigneten Brechungsindex beibehalten. Das Rückfüllen, bei dem spezifische Details, wie hier beschrieben wird, geändert werden können, hat im allgemeinen den Einsatz (ganz oder teilweise) von organischem Polymermaterial mit geeigneten physikalischen Eigenschaften für die Herstellung sowie den Betrieb zur Folge. Das Erstere erfordert im allgemeinen einen niedrigen Anfangsgrad an Viskosität und einen geringen Grad an unerwünschter Reaktivität - geforderte Eigenschaften, um im wesentlichen eine Fehlstellenfreiheit und unverunreinigtes Rückfüllen zu gewährleisten. Das Letztere erfordert im allgemeinen notwendige optische Eigenschaften, beispielsweise eine angemessen niedrige Strahlungsabsorption, Temperaturstabilität und Stabilität in Bezug auf weitere erwartete Einflüsse.
• Eine Befriedigung des Vorgenannten ist bei der gesamten Vielfalt von Anwendungen, die bereits durch verteilte Bragg-Reflektoren unterstützt werden, genauso wie für einige Anwendungen, welche durch widrige, jetzt überholte Eigenschaften wirksam ausgeschlossen waren, von Wert. Laser, die bei bereits zweckmäßigen Wellenlängen arbeiten, werden durch erfindungsgemäße Einrichtungen, welche von einer geringeren Anzahl von Bragg-Schichten abhängig sind, unterstützt, und zwar bei vorteilhaften Auswirkungen hinsichtlich beispielsweise der Wirtschaftlichkeit der Herstellung sowie der Ansprechzeit. Es sei erwähnt, daß einige Strukturarten, beispielsweise VCSELs mit einer Wellenlänge von 1,55 µm, weitgehend unerreichbar waren, eine durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Lehren jetzt überwundene Tatsache.
• Hohe Δn-Werte zum Verringern des Grades der Abhängigkeit des Reflexionsvermögens von der Wellenlänge werden bei einer breiten Kategorie von Anwendungen als nützlich angesehen. Die Erzeugung sowie die Ermittlung inkohärenter elektromagnetischer Strahlung wird beispielsweise bei LED-enthaltenden Kavitäten mit hoher Bündelung und hoher Helligkeitseffizienz von Bedeutung sein. Die Begleiterscheinungen bei strahlungsunterstützten Reaktionen, wie sie bei Wiedergabe und Facsimile beachtlich sein können, können zu einem Ersetzen der Laser sowie anderer heutzutage verwendeter Lichtquellen führen.
Figurenbeschreibung
• Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht, die eine Einrichtung mit einer verteilten Bragg-Reflektorstruktur gemäß der Erfindung darstellt,
• Fig. 2 eine schematische Vorderansicht einer Kavitätsstruktur, die eine durch zwei verteilte Bragg- Reflektoren auseinandergespreizte aktive Zone enthält.
Detaillierte Beschreibung Figur
• Die Einrichtung der Fig. 1 beinhaltet einen verteilten Bragg-Reflektor 10 auf einem Substrat 11. Die Anfangsherstellung umfaßt ein epitaxiales Aufwachsen von Schichten 12, im allgemeinen aus einem Material mit einem größeren Brechungsindexwert, welche die Schichten 13 umschließen Bei der Herstellung wurden die Schichten 13 auch durch epitaxiales Aufwachsen eines verteilbaren Materials erzeugt, welches anschließend durch Ätzen entfernt und durch ein eine organische Zusammensetzung enthaltendes Material gemäß der Erfindung ersetzt wird. Für die übliche Struktur, bei der die Schichten 12 aus einem Material mit einem höheren Brechungsindex sind, besitzen die rückgefüllten Schichten 13 einen niedrigeren Brechungsindex. (Da das jetzt entfernte Material, welches anfänglich die Schichten 13 bildet, keine funktionelle Rolle beim Betrieb spielt, bestehen keine Anforderungen hinsichtlich des Brechungsindex - dieser kann allein auf der Basis seiner herstellungsbedingten Zweckdienlichkeit ausgewählt sein.) Die Struktur der Fig. 1, so wie sie aus gepaarten Materialien von GaAs und einem Acrylpolymer gebildet ist, dient als ein zu 99+% leistungsfähiger Reflektor bei einer Strahlung von 0,98 µm. (Verglichen mit Reflexionsvermögen von 65% bei den herkömmlicherweise verwendeten Paaren von GaAs/AlAs.) Hinsichtlich einer Strahlung von 1,55 µm erreicht eine solche Struktur, beispielsweise Acrylrückgefülltes InP verwendend, ein Reflexionsvermögen von ungefähr demselben Wert. (Unmodifizierte InP-basierte verteilte Bragg-Reflektor-Strukturen, mit gepaarten Schichten von InP/InGaAsP erreichen nur ein Reflexionsvermögen von 50%.)
• Diese Figur wird weiter bei der Diskussion der Einrichtungs- bzw. Bauteilherstellung verwendet. Kurz gesagt, die Ätzentfernung der Schichten 13 wird durch eine Kantenbelichtung während des Eintauchens in das nicht dargestellte Ätzmittel durchgeführt. Die Entfernung des Hilfsmittels wird durch die Bereitstellung von Kantenflächen 15 tragenden öffnungen 14 beschleunigt.
• Bei einer bestimmten Ausführungsform war die Zusammensetzung/die Beschaffenheit des Ätzmittels derart, daß ein Entfernen des Materials in den Schichten 13 innerhalb der Zone 16 verhindert wurde, um so einen strukturierten Träger bereitzustellen, der während der Bearbeitung und daran anschließend eine fortdauernde Trennung der Schichten 12 gewährleistet.
• Fig. 2 ist eine Darstellung einer Kategorie einer erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der die verteilten Bragg- Reflektor-Spiegel dazu dienen, elektromagnetische Energie entweder kohärent oder inkohärent zu kavitieren, wie es durch eine umschlossene aktive Zone erreicht wird. Bei dieser Figur ist die aktive Zone 20 aus vier Quantenmulden 21 bestehend dargestellt, welche zusammen eine Rekombinationszone bilden, die wiederum von einer p-Typ- Halbleiterschicht 22 und einer n-Typ-Halbleiterschicht 23 umgeben ist. Die Konstruktionsanforderungen sind gut bekannt und werden hier nicht im einzelnen diskutiert. Wie bei allen diesen Strukturen erfordert ein optimales Leistungsverhalten, daß die Rekombinationszone einen Wellenbauch für eine interessierende Wellenenergie in einer Kavität mit einer Resonanz bei der gewünschten Wellenlänge umfaßt. Die funktionelle Struktur wird durch verteilte Eragg-Reflektoren 24 und 25 vervollständigt, wobei jeder aus rückgefüllten Schichten 26 und zurückbehaltenen epitaxial aufgewachsenen Schichten 27 gebildet ist. Ein Substrat 28, auf dem die ursprüngliche ungeätzte Struktur aufgewachsen wurde, ist in einem Teilschnitt dargestellt. Elektroden 29 und 30, die jeweils einen elektrischen Kontakt zu den Schichten 22 bzw. 23 herstellen, dienen für den üblichen beabsichtigten Betrieb, bei dem die Struktur elektrisch gepumpt wird.
• Es wurde gezeigt, daß ein wichtiger Aspekt der Erfindung eine inkohärente anstatt eine kohärente Kavitation betrifft. Die großen realisierbaren Δn-Werte führen zu einer Einrichtung, die zu einer effektiven Aufprägung der Übertragungsrichtung führt und daher eine verbesserte Sichtfeldhelligkeit für ein bei weitem breiteres Spektrum liefert, als es einen Laser kennzeichnet. Ein durch das Einsetzen beispielsweise einer Lumineszenzdiode für die aktive Laserzone realisierter Hauptvorteil betrifft die Herstellungskosten. Die Anforderungen für die erwarteten Anwendungen, wie beispielsweise bei der Photokatalyse, und vielleicht noch wichtiger dem jetzt durch die Laserbehandlung unterstützten Aufwachsfeld, werden durch Erreichen eines gewünschten Energiepegels bei geringer oder ohne Rücksicht auf die Spektralbreite und Kohärenz erfüllt. Es gibt Beispiele, wo die Kategorie von Anwendungen, die durch einen Einsatz einer Lumineszenzdiode charakterisiert ist, tatsächlich vorteilhaft ist. Ein Vermeiden der für ein Laserbild manchmal charakteristischen Speckles bzw. des granularen Musters ist ein Beispiel.
• Die Behandlung der Fig. 2 als eine auf einer aktiven LED-Zone 21 basierende Kavitätsstruktur erleichtert einige der strukturellen Anforderungen. Eine Lumineszenzdioden mit aktiver Volumenzone 21 anstatt eines Quantenmuldenlasers, beinhaltet nicht notwendigerweise die dargestellten Quantenmulden. Die Abmessungsüberlegungen sind, wenn auch nicht mit der gleichen notwendigen Präzision, ähnlich. Für den Fall, bei dem die umschlossene aktive Zone 20 einen geringeren Brechungsindex aufweist als die angrenzenden Spiegelschichten, beträgt die Dickenstärke (die Stärke in Bezug auf die Emissionsrichtung) eine oder mehrere Wellenlängen - für den Lumineszenzdiodenfall wünschenswerterweise annähernd eine oder mehrere Wellenlängen bei der mittleren emittierten Frequenz. Wiederum wird auf die gut bekannten Konstruktionskriterien für derartige Strukturen vertraut, welche eine andere Dimension für den Fall vorschreiben, bei dem die umschließenden Spiegelschichten einen geringeren Index als die aktive Zone aufweisen.
• Die Anzahl sowie die Präzision der dargestellten DBR-Schichten können bei der inkohärenten Einrichtung herabgesetzt werden. Die als eine wahlweise vier Quantenmulden aufweisende dargestellte Struktur ist tatsächlich geeignet, bei beispielsweise 0,95 µm zu lasern, welches für die dargestellten Bragg-Strukturen (die ein Acryl-Rückfüllen mit zurückbehaltenen epitaxialen GaAs- Schichten nutzen) zu einem Δn-Wert von 2,05 führt.
Einrichtungskategorien
• Alle Einrichtungen der Erfindung haben ein verteiltes Reflexionsvermögen eines Typs zur Folge, der gewöhnlicherweise zu verteilten Bragg-Reflektoren gehört. Wie herkömmlicherweise beabsichtigt, bestehen die DBR- Strukturen aus wenigstens drei funktionellen Grenzflächen (mit "funktionell" sind Grenzflächen gemeint, die für die kumulative Reflexion der Einrichtung einen Beitrag leisten) Beim Abgeben dieser Erklärung wird anerkannt, daß es eine gewisse Unstimmigkeit wenigstens bei einigen Typen von verteilten Bragg-Reflektoren gibt, und zwar dahingehend, ob das Reflexionsvermögen einfach zweidimensionalen Grenzflächen zuzuschreiben ist oder ob ein gewisser Grad von Eindringung die Folge sein kann. Auch gibt es Strukturen, die aus verschiedenen Gründen einschließlich einer Herstellungserleichterung bewußt Störungen verwenden, die von einer größeren graduellen Steigung sind als die der steil abfallenden, gewöhnlicherweise wenigstens in den Lehrbüchern betrachteten Grenzfläche Es wird davon ausgegangen, daß der Ausdruck verteilter Bragg-Reflektor, wie er hier benutzt wird, alles Vorhergehende umfaßt.
• Die erfindungsgemäße Lehre basiert auf einem Ersetzen einer oder mehrerer Schichten eines epitaxial aufgewachsenen Materials, um große Werte eines Δn hervorzurufen. Die einfachste Struktur hat ein Ersetzen von zumindest einer dieser Schichten zur Folge. Bei vielen der betrachteten Zwecke wird von den verteilten Bragg- Reflektoren verlangt, ein Reflexionsvermögen mit einem Wert von 99+% zu erzielen. Erreichbare Δn-Werte gemäß der Erfindung bewegen sich üblicherweise, während sie zweifellos wellenlängenabhängig sind, zwischen 1 und darüber. Hinsichtlich des üblichen Wunsches nach einem Reflexionsvermögen von 99+%, wie bei VCSEL-Strukturen, führt dies zu drei oder mehr verteilten Bragg-Reflektorpaaren, und solche verteilte Bragg-Reflektoren stellen ein bevorzugtes Ziel der Erfindung dar. Der VCSEL repräsentiert dann ein Gebiet von großer Aktivität. Strukturelle Variationen gibt es viele und diese umfassen Einrichtungen, die nur eine einzige Quantenmulde verwenden, den Einsatz eines Hybrids (verteilte Bragg-Reflektoren reduzierter Schichtenanzahl, ergänzt durch konventionelle Reflexionselemente), Ringelektroden mit einer Sanduhr-Strompfad-Konf iguration, den Stromzusammenfluß in der aktiven Zone sicherstellend, usw. usw. Hier wie auch an anderer Stelle wird kein Versuch unternommen, die unermeßliche Vielfalt an Einrichtungen/Einrichtungsvariationen zu beschreiben, welche durch den Einsatz der erfindungsgemäßen verteilten Bragg- Reflektoren profitieren können. Gerade hier kann weiteren Anwendungen, wie beispielsweise bei Kavitäts-enthaltenden Lumineszenzdioden, beim Zurückführen von deren Wert auf die Herstellungswirtschaftlichkeit durch ein oder zwei solcher Paare in jedem verteilten Bragg-Reflektor gut geholfen werden.
• Durch die erfindungsgemäße Lehre profitierende Strukturen, die bis zu einem gewissen Ausmaß abhängig von der Verfügbarkeit sehr selektiver Ätzmittel Zusammensetzungen/Verarbeitungen sind, werden folglich derart beschrieben, daß sie Schichten mit einem hohen Aspekt- bzw. Seitenverhältnis aufweisen. Aus diesen Gründen basieren alle diese Strukturen auf wenigstens einer rückgefüllten Schicht mit einem Breiten- oder Längenverhältnis von wenigstens 3:1. Gemäß den Lehren der Erfindung durchgeführte Verfahren führten zu einem erfolgreichen Rückfüllen von Schichten mit Seitenverhältnissen von 6:1 und größer. Solche Verhältnisse kennzeichnen übliche DBR-Strukturen, insbesondere, wenn sie ihren Zweck in VCSEL-Kavitäten erfüllen und sind gemäß der Erfindung bevorzugt. Derzeit besteht ein kaum Anlaß, irgend etwas anderes als die Einheitlichkeit des Brechungsindex in einer gegebenen epitaxial hergestellten Schicht (entweder zurückbehalten oder ersetzt) noch irgendeine bewußte Veränderung des Δn bei den üblichen vielgeschichteten Strukturen zu betrachten. Die erfindungsgemäße Lehre ist geeignet, irgendeine solche Veränderung so zu erreichen, daß beispielsweise rückgefülltes Material bewußt hinsichtlich des Brechungsindex in jeder Richtung variiert werden kann, um sich jedem Bedarf anzupassen und zurückbehaltene und/oder rückgefüllte epitaxial hergestellte Schichten können mit deren Brechungsindex variieren. Aus dem gleichen Grunde wird die anfängliche Anwendung wahrscheinlich in der Konstruktion von DBR-Strukturen aus abwechselnden Schichten mit jeweils einer ersetzten zweiten Schicht liegen. Strukturelle Einrichtungsanforderungen können durch Variationen, beispielsweise durch Ätzentfernen und Rückfüllen von beispielsweise jeder dritten Schicht, gefördert werden. Im allgemeinen bestehen die sich abwechselnden aufgewachsenen Schichten und zu ersetzenden Schichten aus einem im Hinblick auf die Herstellung ausgewählten Material, wobei der Brechungsindex einer solchen entfernten Schicht keine Rolle beim endgültigen Betreiben der Einrichtung spielt. Die Konstruktion der Einrichtung kann ein Zurückhalten von einer oder mehrerer solcher Schichten vorsehen, wobei dann die Materialwahl optischen Anforderungen (anstatt einer Optimierung lediglich hinsichtlich der Epitaxie und eines einfachen Entfernens) genügen sollte.
Das Verfahren
• Es ist günstig, weitere Aspekte der Erfindung bezüglich der Verarbeitung zu diskutieren. In diesem Abschnitt ist die Diskussion weitgehend auf die Herstellung, die sich wegen der erfindungsgemäßen Lehre unterscheidet, gerichtet, nämlich auf die Herstellung, die weitgehend das Entfernen und Rückfüllen betrifft, um die erfindungsgemäßen Ziele zu erreichen.
• In jedem Fall bringt die Herstellung ein epitaxiales Aufwachsen auf ein "Substrat" mit sich, und zwar auf einer Oberfläche, die von dem Grad an Perfektion, den Gitterparametern usw. zeugt, die für ein epitaxiales Aufwachsen eines Materials der erforderlichen Qualität notwendig sind. Normalerweise wird der Wirkbereich des Spiegels am besten durch störstellenfreies Material unterstützt, welches wenigstens in der Schichtenrichtung (normalerweise auch in der Dickenrichtung) einheitlich ist.
• Epitaxiales Aufwachsen kann irgendeine der verschiedenen für eine Einrichtung/Zusammensetzung geeigneten Formen annehmen. Eine Versuchsarbeit, auf deren Ergebnisberichte aufgebaut wird, machte Gebrauch von MBE, CVD oder Varianten davon. Die Fachleute auf dem Gebiet kennen die verschiedenen Verfahren und deren Grenzen und können andere Arten eines epitaxialen Aufwachsens auswählen. Flüssigphasenepitaxie ist ein Beispiel. Die Nützlichkeit, der Erlangung einer perfekten oder nahezu perfekten Epitaxie wird durch ein Nicht-Behalten von im allgemeinen sich abwechselnden aufgewachsenen Schichten weiter unterstützt. Wie aufgezeigt, kann in vielen Fällen ein solches Material, um dieses Ziel voranzutreiben, ohne auf die Funktion der Einrichtung Rücksicht zu nehmen, ausgewählt werden (weil es zu entfernen ist).
• Der Wert der erfindungsgemäßen Lehre basiert auch auf der Trennung der Herstellungsbedingungen von dem letztendlichen Betreiben der Einrichtung. Wie aufgezeigt war die hervorragende Wirkungsweise von verteilten Bragg- Reflektoren eine Folge einer extrem präzisen Kontrolle hinsichtlich der Freiheit von Störstellen sowie einer grenzflächigen Glätte. Derartige Strukturen hängen von Spiegelschichten von mit 1/4 λ eines Materials abwechselnden Brechungsindexes bei ausreichender Freiheit von kristallinen Störstellen und Oberflächenrauhheit ab, um ein nahezu theoretisches Strahlenverhalten zu ermöglichen. Unglücklicherweise waren dieser Vollendung strenge Anforderungen auferlegt, um die Wirkungsweise der Einrichtung zu begrenzen, um die Wirkungsweise der Einrichtung insbesondere hinsichtlich der begrenzten Δn- Werte einzuschränken, also wiederum: die Notwendigkeit einer großen Anzahl von Spiegelpaaren; die Auferlegung von Einschränkungen der Wellenlänge sowie der Spektralbreite der zu reflektierenden Strahlung; das Einführen eines Absorptionsverlustes von besonderer Bedeutung bei kürzeren Wellenlängen, beispielsweise in dem Röntgenstrahlenspektrum. Eine praktisch vollständige Trennung der zwei Erwägungen erlaubt ein Entfernen und ein Ersetzen von alternierenden Schichten, um größere Δn-Werte zu erzeugen, während zum großen Teil die Freiheit von den erwähnten strukturellen Störstellen beibehalten wird. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann ferner die Oberflächenglätte der durch Ätzen freigelegten Oberflächen erhöhen, um schließlich zu einer größeren Glätte der aneinandergrenzenden Schichtenflächen zu führen. Eine derartige grenzflächige Glätte ist weitgehend eine Folge des Aufwachsens anstatt des Ätzentfernens. Die Oberflächenglätte einer Aufwachs-Schicht wird durch Leistungsabwägungen vorgeschrieben. Die letztendliche Glätte bis zu dem durch die atomare Anordnung des Materials erlaubten Grad entspricht dem niedrigsten freien Energie-Zustand der Oberfläche. Demzufolge ist unter der Voraussetzung einigermaßen gleichmäßiger Aufwachsbedingungen das Erreichen der letztendlichen Glätte eine Sache der Kinetik. Ein wichtiger bedeutsamer Faktor bei der Bestimmung der Glätte betrifft die Kinetik des abgeschiedenen Materials. In Abhängigkeit des verwendeten Abscheidungsverfahrens kann ein solches Material einem wirkenden Material einer Endeinrichtung, beispielsweise AlAs, entsprechen oder alternativ einer Ausgangskomponente oder anderen Zwischenstoffen, beispielsweise dem Atom Al. Bezüglich der Mobilität hinsichtlich der Endeinrichtung sollte die Zusammensetzung, wie sie jede Möglichkeit mit sich bringt, berücksichtigt werden. Es stellt sich heraus, daß einige Materialien eine geringere Mobilität besitzen, um eine bestimmte Absicht beim abzuscheidenden Material hervorzurufen, nämlich, daß es bleibt, wo es anfänglich abgeschieden wurde. Bestimmte Materialien, die vorteilhafterweise bei der Erfindung verwendet werden, ausgewählt auf der Grundlage der Ätzselektivität, besitzen, unter Bedingungen, die für eine einfache Fabrikation, beispielsweise für einen hohen Durchsatz entwickelt sind, eine geringe Mobilität. Speziell besitzt AlAs (oder noch präziser, das bei dem MBE-Abscheidungsverfahren verwendete Atom Al) eine sehr viel geringere Mobilität als die des Begleitmaterials GaAs. Bei ansonsten wünschenswerten Aufwachsbedingungen kann das Ätzentfernen des aufgewachsenen AlAs in der erforderlichen Schichtendicke (von einem oder einem etwas größeren ungeraden Vielfachen von 1/4 λ) zu einer Oberflächenrauhheit führen, die auf das anschließend epitaxiale aufgewachsene zurückzubehaltende GaAs übertragen wird. Das Entfernen des AlAs, gefolgt vom Rückfüllen, erzeugt eine grenzflächige Rauheit, welche eine Auswirkung auf die Einrichtung haben kann.
• Verschiedene Mittelwerden gegen die grenzflächige oder Grenzflächen-Rauheit angeboten. Da das Problem nur die Kinetik anstatt die Thermodynamik betrifft, kann die Temperatur erhöht werden, die Zeit verlängert werden usw. Bis zu dem Ausmaß, bis zu dem das Material der abwechselnden Schichten unbeeinflußt bleibt - bis zu dem Ausmaß, bis zu dem andere Einrichtungseigenschaften nicht beeinträchtigt werden - kann dies eine angemessene Lösung darstellen. Ein Beispiel hier betrifft eine andere Vorgehensweise. Beim Beispiel 2 wird die entfernbare "Schicht" tatsächlich aus zwei oder einer Vielzahl von Unterschichten aufgebaut. Gemäß der bei diesem Beispiel berichteten Arbeitsweise bestand die letzte Unterschicht aus einer oder einer geringen Anzahl von Monoschichtenstärken von AlAs. Die begrenzte Mobilität dieser Beinahe-Monoschicht konnte sich folglich hinsichtlich einer Oberflächen-Rauheit nur minimal abträglich auswirken. Die darunter liegende Oberfläche einer eine hohe Beweglichkeit aufweisenden GaAs-Schicht führte zusammen mit dieser überlegung zu der verbesserten Glattheit.
• Während die Vorteile dieser bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurden, ist die bestimmte bei Beispiel 2 berichtete Arbeitsweise repräsentativ für eine wichtige Vorgehensweise. Eine maximale Nutzbarmachung der zu der Ga-enthaltenden Zusammensetzung gehörenden gesteigerten Mobilität, wurde ohne eine Beeinträchtigung der Ätzentfernbarkeit realisiert, und zwar unter Einsatz genügend dünner sich abwechselnder Schichten (von GaAs, AlAs), um von dem eigentlichen Ätzmittel als eine homogene Mischzusammensetzung "angesehen" zu werden. Ein Aufwachsen von Schichten einer Dicke von annähernd einer Monoschicht minimierte das von dem stärker beweglichen GaAs erforderliche Glätten und verringerte die Tiefe der Spalten des darunterliegenden zu füllenden AlAs.
• Eine andere zu einer verbesserten grenzflächigen Glätte führende Arbeit hing von dem Einsatz einer gleichmäßigen Mischungszusammensetzung, beispielsweise von 0,6 AlAs, 0,4 GaAs ab. Wiederum führte die gesteigerte Beweglichkeit der jetzt gleichmäßigen Zusammensetzung zu einer wesentlich verbesserten Glattheit in Bezug auf die allein durch das binäre AlAs erzielte. Wiederum wurde die Ätzselektivität nicht ernsthaft beeinträchtigt.
• Die Prototypen der verteilten Bragg-Reflektoren basieren normalerweise auf einer aufgewachsenen Schichtendicke von jeweils einer Viertelwellenlänge. Die Nützlichkeit des Rückfüllens kann, wo eine Selektivität beschränkt ist oder wo bestimmte Einrichtungscharakteristiken vorgesehen sind, Beschränkungen der minimalen Dicke auferlegen. Beispielsweise kann ein notwendiger Einsatz eines Materials mit relativ hoher Viskosität das Erfordernis einer Dicke von drei, fünf oder mehr Viertelwellenlängen aufbürden - vielleicht wegen Temperaturbeschränkungen bei der Herstellung, vielleicht infolge der Herstellung oder funktioneller Anforderungen, ein Material mit einem relativ hohen Molekulargewicht zu benutzen (anders als die üblichen Zusammensetzungen, die sowohl eine geringe Viskosität bei der Herstellung bieten, genauso wie der Endeinrichtung ein hohes Molekulargewicht beilegen)
• Der vorhergehende Absatz stützt sich auf grundsätzliche Überlegungen. Eine direkte Anwendbarkeit auf eine Reflektorkonstruktion unter Einsatz eines realen Materials ist im allgemeinen dienlich. Unter gewissen Umständen jedoch, beispielsweise wenn der Absorptionsverlust besonders hoch ist, wie es bei dem Röntgenstrahlenspektrum der Fall ist, kann eine Optimierung eine Abweichung nahelegen. Wo z.B. eine der zwei gepaarten Bragg-Schichten bedeutend mehr absorptiv als es die andere ist, kann eine Nettoerhöhung von Paaren herbeigeführt werden, die von einer dünneren Schicht mit hoher Absorption und einer dickeren mit niedriger Absorption gebildet werden (zusammen immer noch 1/2 λ).
• Bis zu einem gewissen Ausmaß hängt die Erfindung von der betrachteten Fähigkeit eines selektiven Ätzentfernens von Schichten mit einem hohen Aspekt- oder Seitenverhältnis ab. Dieses Ziel wird wie erwähnt durch die Freiheit, beispielsweise alternierende Schichten ohne Rücksicht auf eine Einrichtungsfunktion auszuwählen, gefördert, vielleicht mit Rücksicht auf das Ätzentfernen bei selbstverständlich weiteren kompatiblen Herstellungsbedürfnissen. Ein Beispiel nutzt hier den Einsatz von Flußsäure, und dieses Material zeigte zwischen dem zu entfernenden AlAs und beispielsweise dem GaAs eine adäquate Selektivität. Wie bekannt ist, sind die Ätzbedingungen auch von Bedeutung. In einem Fall erzeugte eine verringerte Temperatur ( 0ºC) Oberflächen einer erhöhten Glattheit. In einem anderen führte eine Ultraschallvibration zu einem effektiveren selektiven Entfernen. Die Flexibilität, mit der ein entfernbares Material ausgewählt werden kann, erlaubt ein Verarbeiten auf der Basis der vielen bekannten ätzabhängigen Faktoren.
• Ätzflüssigkeiten zum Befriedigen der Herstellungsanforderungen sind allgemein erhältlich und werden ansonsten herkömmlich verwendet. Eine gleichmäßige Penetration wird durch einfache Kontrollinstrumente gewährleistet, die Wahrung einer Temperaturkonstanz, der Erschütterung, der Konzentrationskonstanz des Ätzmittels usw., kann alles leicht während der Anwendung eines einfachen Tauchätzens kontrolliert werden. Ein Ätzen in dampfförmigem Zustand stellt etwas höhere Anforderungen an eine Vorrichtung und Steuerung, kann jedoch nützlich sein.
• Ein kontrolliertes Zonenätzen kann beispielsweise durch den Einsatz eines maskierten reaktiven lonenätzens angewendet werden, welches dort von einem bestimmten Wert sein kann, wo Materialien so sind, daß das Selektionsvermögen einer Ätzentfernung begrenzt ist. Letzteres kann auch angewendet werden, um rückzufüllende Lücken in großen Körpern einer gleichbleibenden Zusammensetzung zu erzeugen.
• Bei den meisten Herstellungstechniken ist es entscheidend wichtig, daß auf den relevanten Oberflächen während des Rückfüllens kein Rückstand entsteht. In einigen Fällen wird eine Ätzentfernung einfach beispielsweise durch Verdampfung durchgeführt. Unter den meisten Umständen begrenzt jedoch eine Aufbürdung von Herstellungsanforderungen die Auswahl der Ätzmittel, so daß das Entfernen spezielle Vorkehrungen, oft einen oder mehrere spezielle Entfernungsschritte erfordert. Im allgemeinen wird das Entfernen durch den Einsatz eines Lösungsmittels, welches diesem alleinigen Zweck dient, durchgeführt. Im Falle des HF-Ätzens im flüssigen Zustand führte eine mit Wasser verdünnte Lösung um das Ätzen zu beenden, zu einem partiellen Entfernen. Eine Freiheit von Ätz-/gelöstem Material genauso wie von unerwünschten Nebenprodukten wurde durch eine kontinuierliche Lösung gewährleistet, manchmal verbunden mit einer Ultraschallerschütterung, gefolgt letzten Endes von einem Acetonentfernen des Wassers. Experimentell wurde herausgefunden, daß sich während der Lösung ein Kollaps der zurückbehaltenen Schichten ergab. Der Kollaps wurde durch Einschränken des Lösungsgrades vermieden. Es wird angenommen, daß der Kollaps das Ergebnis einer kapazitiven Entladung der zurückbehaltenen Schichten (verstärkt infolge der guten dielektrischen Qualität einer hochverdünnten Säurelösung) infolge der elektrischen Strahlenfelder war. Ein Zurückhalten des Acetons auf den Oberflächen half bei der Vermeidung von Hohlräumen während des Rückfüllens.
• Eine überlegung von einiger Bedeutung liegt in der Vermeidung eines Kollaps von zurückbehaltenen Schichten, welches bei größeren Seitenverhältnissen von besonderem Interesse ist. Während ein Kollaps durch eine Anzahl von Verfahren vermindert werden kann, beispielsweise durch das zurückgehaltene Material in den Zonen 16 gemäß der Ausführungsform der Fig. 1, kann es wünschenswert sein, weitere Vorkehrungen zu treffen. Es wurde als nützlich herausgefunden, die Ätzhohlräume (welche den entfernten Schichten entsprechen) mit einer während des Rückfüllens zu entfernenden Flüssigkeit zu füllen. Wirkungsvoll war ein einfaches Zurückhalten des Acetons bei dem vorhergehenden Verfahren. Bei einigen Fällen ist es notwendig, trockene ungefüllte Zonen für ein Rückfüllen bereit zu halten. Ein Fall betrifft den Einsatz eines Materials mit einer relativ hohen Viskosität (vielleicht aufgrund funktioneller Charakteristika erforderlich), welches nicht ohne weiteres Füllmaterial verdrängen kann. Eine Lösung beinhaltet den Einsatz von CO&sub2; und zwar bei einem Experiment oberhalb des kritischen Punktes ( 1100 psi und 31,5ºC). Speziell das als superkritisches Trocknen bekannte Verfahren (nachzulesen bei A. Boyde und P.Vesely, 1972 Proceedings of the Annual Scanning Election Microscopy Symposia, Seite 266) beinhaltet das Einführen des gasförmigen CO&sub2; bei derartigen Bedingungen, daß es verflüssigt wurde, um das zurückbleibende Aceton aufzulösen und zu entfernen. Ein Erhitzen bis auf eine Temperatur oberhalb des kritischen Punktes, gefolgt von einem Entfernen des gasförmigen CO&sub2; vervollständigten das Verfahren.
• Die Rückfüllmaterialien werden in Bezug auf eine einfache Herstellung genauso wie auf das Funktionieren der Einrichtung ausgewählt. Da das Gesamtziel in einem großen Δn besteht, besitzt das Material gleichbleibend einen Brechungsindex, der sich bedeutsam von dem des angrenzenden, zurückbehaltenen Materials unterscheidet. Vom Standpunkt der Herstellung her ist eine erste Voraussetzung eine niedrige Viskosität, um das Einführen zu beschleunigen ohne grenzflächige Hohlräume zurückzulassen, und um in einigen Fällen wie erwähnt, zurückbehaltenes Füllmaterial zu verdrängen.
• Den größten Erfolg erreichte man mit aushärtenden nach dem Füllen getrockneten Harzen, beachtenswert wegen ihrer Abmessungs-Stabilität, um so den Vorteil der geringen Viskositäten von Anfangsingredenzien niedrigen Molekulargewichts zu nutzen. Beispielhafte Materialien sind die aminoausgehärteten Epoxidharze, die siloxanorganischen Polymere (beispielsweise Glas Resinsr, hergestellt von OINEG) und Acrylverbindungen (beispielsweise wie von LR White (niedriger Gütegrad) - (nachzulesen bei G.R. Newman et al., J. Microscopy, Band 127, RPS-RP6 (1982)).
• Die unausgehärteten Harzkomponenten können als Lösung in einem organischen Lösungsmittel geringer Viskosität (beispielsweise Aceton) eingeführt werden, um ein Durchdringen der geätzten beschichteten Struktur zu erleichtern, erfolgreich gefolgt von konzentrierteren Lösungen, um eine größere Dichte des Harzes in der Endstruktur bereitzustellen. Wahlweise kann eine geringe Viskosität durch die gut bekannte Technik des Einsetzens eines reaktiven Verdünners niedriger Viskosität erreicht werden, der in dem Endharz (welches entweder thermoplastisch oder aushärtbar sein kann) eingebettet ist. Nach dem Füllen können die Harzkomponenten durch herkömmliche Mittel ausgehärtet werden, beispielsweise durch thermisches oder photochemisches Aktivieren passend ausgewählter Komponenten in der Mischung des Monomers und/oder Vorpolymerisats und des Aushärtungsagents.
Beispiel 1
• Die Anordnung der Fig. 1 ist hergestellt durch epitaxiales Aufwachsen auf einem Substrat aus GaAs mit den ungefähren Gesamtabmessungen von 0,5" x 1,0" x 0,02" von aufeinanderfolgenden Schichten (die bei der Figur mit 12 und 13 bezeichneten Schichten) einer 1341 Å dicken AlAs-Schicht, einer 2960 Å dicken (5 λ/4-Schicht) Al0,3Ga0,7As-Schicht, um zu der dargestellten Sechsschichtenstruktur zu führen. Die AlAs-Schichten werden durch eine wäßrige 10% Gewichtsanteile enthaltende HF-Lösung von 0ºC bei Ultraschallagitation ätzentfernt.
• Das Entfernen des geschichteten Materials einer maximalen Abmessung von 30 µm erfordert in der 10%igen Säurelösung ungefähr 3 Minuten. Anschließend wird die Fluorwasserstofflösung mit destilliertem Wasser auf 1 Teil HF zu 10.000 Teile verdünnt. Das Entfernen des im wesentlichen reinen Wasserrückstands geschieht durch Aceton.
• Die wechselseitige Löslichkeit des restlichen Acetons und des acrylrückfüllenden Materials vereinfacht die Einführung (jegliche mögliche geringe Menge des aufgelösten Acetons ist von unmeßbarer Wirkung bei der Wirkungsweise der Einrichtung). Das Ätzentfernen und das Rückfüllen werden durch die Bereitstellung rechteckiger Hohlräume, wie in der Figur dargestellt, beschleunigt. Das Verfahren hat konventionelles Maskieren, gefolgt von einem Eiatz eines nicht bevorzugten Ätzmittels zur Folge.
• Die Δn-Werte von ungefähr 1,91 bei λ = 0,88 µm führen zu einem Reflexionsvermögen, welches 97% übersteigt.
Beispiel 2
• Die Anordnung der Fig. 1 wird hergestellt gemäß einer Prozeßveränderung, bei der die entfernbare Schicht tatsächlich aus einer Aneinanderreihung sehr dünner Schichten von wiederum abwechselnder Zusammensetzung (hier als "Super- oder Überlegierung" bezeichnet) gebildet wird.
• Das Aufwachsen ist epitaxial auf einem GaAs- Substrat. Die auf dem Substrat aufeinanderfolgend aufgewachsenen Schichten sind: eine 6 Å dicke AlAs-Schicht, eine 4 Å GaAs-Schicht usw. bis zu einer Gesamtheit von 145 Paaren (bei einer Gesamtdicke von 1,450 Å). Eine 2,966 Å dicke Schicht aus Al0,3Ga0,7As wird auf der Überstruktur- Schicht aufgewachsen. Das Verfahren wird fünf mal wiederholt, um zu einer Gesamtheit von sechs super- oder überlegierten Schichten und sechs Al0,3Ga0,7As-Schichten der aufgeführten Dicken zu führen. Die Super- oder Überlegierungsschichten werden mit HF bei Konzentrationen und unter Bedingungen, wie sie bei Beispiel 1 aufgeführt sind, ätzentfernt.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung einer Einrichtung mit einem verteilten Braggreflektor mit einer Vielzahl von Schichten mit Material mit hohem und niedrigem Brechungsindex in Bezug auf die elektromagnetische Energie einer Wellenlänge, die zur Verwendung beim Betrieb der Einrichtung gedacht ist, bei welcher das eine Brechungsindexmaterial epitaxial aufgewachsen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Brechungsindexmaterial durch Rückfüllen von durch Ätzen entferntem epitaxial aufgewachsenem entfernbarem Material hergestellt wird, wobei einiges des epitaxial aufgewachsenen entfernbaren Materials während der Ätzentfernung zurückbehalten wird, um ein Kollabieren der zurückbleibenden Schichten zu vermeiden, wobei sich ein verteilter Braggreflektor mit wenigstens einer zurückbehaltenen Schicht mit hohem oder niedrigem Brechungsindex in Kontakt zu wenigstens einer rückgefüllten Schicht mit einem Brechungsindex, der sich beachtlich von der zurückbehaltenen Schicht unterscheidet, ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das durch Ätzen entfernte epitaxial aufgewachsene entfernbare Material von einer Zusammensetzung ist, die sich von der wenigstens einen zurückbehaltenen Schicht unterscheidet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem bei der Ätzentfernung ein Ätzmittel verwendet wird, welches das entfernbare Material selektiv entfernt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem der Reflektor im wesentlichen aus abwechselnden Schichten des Materials mit hohem und niedrigem Brechungsindex besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem jede Schicht von epitaxial aufgewachsenem entfernbarem Material im wesentlichen aus einer Vielzahl von gleichförmigen dünnen Unterschichten von verschiedener Zusammensetzung besteht, wobei eine derartige Unterschichtzusammensetzung in einem Ätzmittel, wie es für die selektive Entfernung gemäß Anspruch 3 verwendet wird, wesentlich löslicher ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Rückfüllen die Verwendung von Vorläufermaterialien umfaßt, welche ein Rückfüllen ergeben, das nach dem dem Rückfüllen folgenden Härten thermohärtbares im wesentlichen polymeres Materialn ergibt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Ätzentfernung wenigsten ein Schritt folgt, in welchem das Atzmittel entfernt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem die Ätzmittelentfernung das Einführen von Material umfaßt, welches ein derartiges Ätzmittel löst.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem das Ätzmittel eine Wasserlösung ist, und bei welchem die Ätzmittelentfernung die weitere Verdünnung des Ätzmittels umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der weiteren Verdünnung die Einführung eines organischen Lösungsmittelmaterials folgt, welches zu dem Rückfüllungsmaterial kompatibel ist.

11. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem der Ätzentfernung eine superkritische Trocknung folgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die superkritische Trocknung im wesentlichen die Einführung von Kohlenstoffdioxyd bei einem Druck und einer Temperatur über dessen kritischem Punkt umfaßt und bei welchem die superkritische Trocknung direkt nach der Ätzentfernung folgt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem Δn numerisch wenigstens gleich 1 ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem Δn numerisch wenigstens 1,8 entspricht, wobei das zurückbehaltene Brechungsindexmaterial AlGaAs umfaßt.