DE913676C - Verfahren zum Herstellen von Germaniumkristallen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von GermaniumkristallenInfo
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Description
- Verfahren zum Herstellen von Germaniumkristallen Es sind bereits Verfahren vorgeschlagen worden, um Germaniumkristalle herzustellen, die mit einer Korngrenze versehen sind, jedoch haben sich diese Verfahren, wie z. B. das Ziehen eines Kristalls aus der Schmelze, insofern als undefiniert erwiesen, als dabei die räumliche Ausdehnung der Korngrenzzone mehr oder weniger dem Zufall überlassen war, so daß die elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften derartiger Systeme nicht genügend reproduzierbar waren.
- Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Herstellen von Germaniumkristallen mit dazwischen befindlicher Korngrenze, das sich von den bisher bekannten dadurch unterscheidet, daß auf eine saubere Kristallfläche eines Germaniumkristalls Germaniumpulver aufgebracht wird, momentan geschmolzen und durch anschließende Abkühlung von der Unterlage her zur Kristallisation gebracht wird.
- Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß einerseits durch den Ausgangskristall die Lage des aufgewachsenen Kristalls vorgegeben ist, daß aber andererseits die Korngrenze in ihrer Ausdehnung und in ihren elektrischen Eigenschaften beeinflußt werden kann. Dies geschieht durch das momentane Schmelzen des Germaniumpulvers, wobei die Unterlage auf genügend tiefer Temperatur bleibt, so daß deren Kristallgefüge zum allergrößten Teil erhalten bleibt. Die Korngrenzzone wird dabei im wesentlichen durch die obere Anschmelzzone der Unterlage gebildet. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Korngrenze praktisch eine ebene Fläche bildet. Aus Gründen der Erhaltung des Reinheitsgrades des Materials hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Schmelzen mit Hilfe eines oder mehrerer Elektronenstrahlen vorzunehmen. Darüber hinaus ergibt sich bei der Verwendung eines oder mehrerer Elektronenstrahlen der Vorteil, daß die zum Schmelzen notwendige Energie örtlich sehr genau dosiert werden kann und somit der Ablauf des Schmelzvorganges genau regelbar ist.
- Um in die Korngrenzzone Störstellen in definierter Weise einbauen zu können, ist es von Vorteil, auf die saubere Kristallfläche vor dem Aufbringen des Germaniumpulvers eine Störstellen bildende Substanz aufzubringen. Dies kann beispielsweise durch die Adsorption von Gasen auf der gereinigten Kristallfläche geschehen. Mit Vorteil wird dabei zur Erzielung einer überschußleitenden Korngrenzschicht eine gasförmige Substanz Verwendung finden, welche ein oder mehrere Elemente der Gruppe Vb des Periodischen Systems enthält oder daraus besteht, während zur Erzielung einer defektleitenden Korngrenze eine gasförmige Substanz verwendet wird, welche ein oder mehrere Elemente der Gruppe IIIb des Periodischen Systems enthält oder daraus besteht. Besonders bewährt hat sich für die genannten Fälle ein Gemisch von Wasserstoff und Phosphorwasserstoff bzw. Wasserstoff und Galliumwasserstoff.
- Um nun den Leitfähigkeitscharakter sowohl der beiden Kristalle als auch der dazwischen befindlichen Korngrenzzone genau zu definieren, ist es bisweilen notwendig, eine thermische Nachbehandlung vorzunehmen. Dies geschieht vorteilhaft durch Tempern bei einer Temperatur zwischen 6oo und 9oo°C, wenn die Bildung eines überwiegend defektleitenden Kristalls angestrebt wird und die Korngrenzzone auf Grund der in ihr vorhandenen Störstellen Überschußleitungscharakter haben soll. Wird jedoch die Bildung von überschußleitenden Kristallen mit defektleitender Korngrenzschicht angestrebt, so erfolgt die Temperung bei einer Temperatur unterhalb von 6oo°C.
Claims (9)
- PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Herstellen von Germaniumkristallen mit dazwischen befindlicher Korngrenze, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine saubere Kristallfläche eines Germaniumkristalls Germaniumpulver aufgebracht, momentan geschmolzen und durch anschließende Abkühlung von der Unterlage her zur Kristallisation gebracht wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen mit Hilfe eines oder mehrerer Elektronenstrahlen vorgenommen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Korngrenze, die entgegengesetzten Leitfähigkeitscharakter aufweist wie der übrige Kristall, auf die saubere Kristallfläche vor dem Aufbringen des Germaniumpulvers Störstellen bildende Substanz aufgebracht wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Störstellen bildenden Substanz durch Adsorption von Gasen vorgenommen wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzielung einer überschußleitenden Korngrenzschicht eine gasförmige Substanz Verwendung findet, welche ein oder mehrere Elemente der Gruppe Vb des Periodischen Systems enthält oder daraus besteht.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Wasserstoff und Phosphorwasserstoff zur Adsorption gelangt.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das System nach der Kristallisation des Germaniums einer Temperung zwischen 6oo und 9oo° C unterworfen wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzielung einer defektleitenden Korngrenze eine gasförmige Substanz Verwendung findet, welche ein oder mehrere Elemente der Gruppe IIIb des Periodischen Systems enthält oder daraus besteht.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Wasserstoff und Galliumwasserstoff zu Adsorption gelangt. ro. Verfahren nach Anspruch 8 oder g, dadurch gekennzeichnet, daß das System nach der Kristallisation des Germaniums einer Temperung unterhalb von 6oo° C unterworfen wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1952L0012029 DE913676C (de) | 1952-04-08 | 1952-04-08 | Verfahren zum Herstellen von Germaniumkristallen |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE1952L0012029 DE913676C (de) | 1952-04-08 | 1952-04-08 | Verfahren zum Herstellen von Germaniumkristallen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE913676C true DE913676C (de) | 1954-06-18 |
Family
ID=7259047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1952L0012029 Expired DE913676C (de) | 1952-04-08 | 1952-04-08 | Verfahren zum Herstellen von Germaniumkristallen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE913676C (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1037015B (de) * | 1956-05-21 | 1958-08-21 | Ibm Deutschland | Stoerstellenhalbleiter vom N-Typ fuer Transistoren od. dgl. |
| DE1228342B (de) * | 1954-07-14 | 1966-11-10 | Siemens Ag | Diffusionsverfahren zum Dotieren einer Oberflaechenschicht von festen Halbleiterkoerpern |
| DE1288688B (de) * | 1955-02-15 | 1969-02-06 | Siemens Ag | Diffusionsverfahren zum Dotieren einer Oberflaechenschicht von festen Halbleiterkoerpern fuer Halbleiterbauelemente |
-
1952
- 1952-04-08 DE DE1952L0012029 patent/DE913676C/de not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1228342B (de) * | 1954-07-14 | 1966-11-10 | Siemens Ag | Diffusionsverfahren zum Dotieren einer Oberflaechenschicht von festen Halbleiterkoerpern |
| DE1288688B (de) * | 1955-02-15 | 1969-02-06 | Siemens Ag | Diffusionsverfahren zum Dotieren einer Oberflaechenschicht von festen Halbleiterkoerpern fuer Halbleiterbauelemente |
| DE1037015B (de) * | 1956-05-21 | 1958-08-21 | Ibm Deutschland | Stoerstellenhalbleiter vom N-Typ fuer Transistoren od. dgl. |
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