NL8801631A - Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting. - Google Patents
Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8801631A NL8801631A NL8801631A NL8801631A NL8801631A NL 8801631 A NL8801631 A NL 8801631A NL 8801631 A NL8801631 A NL 8801631A NL 8801631 A NL8801631 A NL 8801631A NL 8801631 A NL8801631 A NL 8801631A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- zinc
- layer
- semiconductor body
- type
- indium phosphide
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 40
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 39
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 28
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 16
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical group [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 10
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 48
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 19
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006011 Zinc phosphide Substances 0.000 description 1
- MBGCACIOPCILDG-UHFFFAOYSA-N [Ni].[Ge].[Au] Chemical compound [Ni].[Ge].[Au] MBGCACIOPCILDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- HOKBIQDJCNTWST-UHFFFAOYSA-N phosphanylidenezinc;zinc Chemical compound [Zn].[Zn]=P.[Zn]=P HOKBIQDJCNTWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229940048462 zinc phosphide Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
- H01L33/305—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table characterised by the doping materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
- H01L21/223—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a gaseous phase
- H01L21/2233—Diffusion into or out of AIIIBV compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/0304—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L31/03042—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds characterised by the doping material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/184—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIIBV compounds, e.g. GaAs, InP
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geometry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting bevattende een éénkristallijn halfgeleiderlichaam dat ten minste ten dele uit nagenoeg zuiver indiumfosfide bestaat, waarbij ter vorming van een p-type diffusiegebied bij aanwezigheid van een zinkbron zink in het halfgeleiderlichaam wordt gediffundeerd.
Onder de uitdrukking "nagenoeg zuiver" wordt hier verstaan "afgezien van aanwezige doteringsstoffen".
Een werkwijze van de in de aanhef vermelde soort is bijvoorbeeld bekend uit IEEE Trans on Electr. Dev., Vol. ED-29, No 9, September 1982, blz. 1408-1413.
Een zinkbron bestaat bijvoorbeeld uit zinkfosfide Zn·^, waarbij het fosfor dient om de verdamping van fosfor uit het halfgeleiderlichaam tijdens de diffusiebehandeling tegen te gaan.
Bij bekende diffusiebehandelingen doet zich het probleem voor dat de netto concentratie van de acceptor zink in indiumfosfide veelal te laag is voor het aanbrengen van laag-ohmige contacten op het halfgeleiderlichaam.
Met de uitvinding wordt onder meer beoogd een werkwijze aan te geven waarbij het genoemde probleem althans in belangrijke mate wordt vermeden.
De uitvinding berust onder meer op het inzicht dat deze hogere acceptorconcentratie in indiumfosfide kan worden verkregen bij een aanvulling op de diffusiebehandeling.
De in de aanhef vermelde werkwijze wordt volgens de uitvinding derhalve daardoor gekenmerkt, dat na de diffusiebehandeling het halfgeleiderlichaam bij afwezigheid van een zinkbron aan een warmtebehandeling wordt onderworpen, terwijl het oppervlak van het halfgeleiderlichaam ter plaatse van het p-type gebied tijdens die warmtebehandeling voor zink doorlatend is.
Onder doorlatendheid van het oppervlak van het halfgeleiderlichaam wordt hier verstaan dat het oppervlak bij de warmtebehandeling hetzelfde is als dat via hetwelk daaraan voorafgaand zink in het halfgeleiderlichaam werd gediffundeerd maar bijvoorbeeld ook dat op het oppervlak een bij de behandelingstemperatuur voor zink doorlatende laag, bijvoorbeeld een siliciumoxidelaag, aanwezig kan zijn.
Met de werkwijze volgens de uitvinding wordt het, door de afwezigheid van de zinkbron en door de aanwezigheid van zink in slechts een door diffusie verkregen oppervlaktelaag van het halfgeleiderlichaam, verrassende effect verkregen dat de acceptorconcentratie in de oppervlaktelaag van het indiumfosfidelichaam van bijvoorbeeld ca. 101®cm_^ bij de warmtebehandeling tot ca. 10^cm”^ stijgt.
De warmtebehandeling kan zo kort zijn dat geen gevaar voor ontleding van indiumfosfide bestaat.
Bij voorkeur wordt de warmtebehandeling van het halfgeleiderlichaam bij een temperatuur tussen 400 en 600°C uitgevoerd.
Bij voorkeur wordt bij de diffusiebehandeling een pn-overgang gevormd door diffusie van zink in een n-type indiumfosfidelichaam. Met de werkwijze volgens de uitvinding is hierbij een grotere acceptorconcentratie bereikbaar.
Bij voorkeur wordt bij de diffusiebehandeling zink gediffundeerd in het indiumfosfidedeel in een voldoend hoge concentratie ter verkrijging van een p-type gebied met voldoende hoge concentratie aan ladingsdragers om daarop een ohmscontact met voldoend lage contactweerstand te maken. Desgewenst kan daardoor de kostbare toepassing bijvoorbeeld van een quaternaire laag van indiumgalliumarsenidefosfide (InGaAsP) op het indiumfosfide InP achterwege blijven.
Een dergelijke quaternaire laag wordt ter contactering van indiumfosfide veel toegepast omdat daarin de oplosbaarheid van acceptoren groot is en de overgangsweerstand tussen de quaternaire laag en indiumfosfide gering is.
Niettemin kan het ter verkrijging van bepaalde optoelektronische structuren gewenst zijn de genoemde quaternaire laag of een ternaire indiumgalliumarsenidelaag toe te passen. Gebleken is echter, dat bij diffusie van zink in de quaternaire laag de elektrische weerstand van het p-type indiumfosfide toeneemt doordat de acceptorconcentratie in het indiumfosfide afneemt.
Bij voorkeur wordt dan ook, indien bij de diffusiebehandeling zink wordt gediffundeerd, in een quaternaire indiumgalliumarsenidefosfidelaag of een ternaire indiumgalliumarsenidelaag gelegen op een p-type indiumfosfidelaag de diffusiebehandeling door een warmtebehandeling bij afwezigheid van een zinkbron gevolgd.
Door de warmtebehandeling neemt de elektrische weerstand van het indiumfosfide af doordat de acceptorconcentratie in het indiumfosfide weer toeneemt.
De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een aantal voorbeelden en van bijgaande tekening.
In de tekening stelt Figuur 1 schematisch en in doorsnede een deel voor van een eerste optoelektronische inrichting in achtereenvolgende stadia van vervaardiging met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding, stelt Figuur 2 schematisch en in doorsnede een deel voor van een tweede optoelektronische inrichting in een stadium van vervaardiging met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding en stelt Figuur 3 schematisch een aanzicht voor van een deel van een derde optoelektronische inrichting in een stadium van vervaardiging met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding. VOORBEELD 1:
De optoelektronische inrichting die met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding vervaardigd wordt is in dit voorbeeld een semi-planaire fotodiode.
De semi-planaire fotodiode bevat een eenkristallijn halgeleiderlichaam 1 (zie figuur 1a), dat voor een deel 2 uit een 200 ym dik n+-type indiumfosfidesubstraat en voor een deel 3 uit een op het substraat 2 aangebrachte 6 ym dikke epitaxiale n-type indiumfosfidelaag met een donoreneoncentratie van - 3,10^cm“3 bestaat. De laag 3 is voorzien van een 3 ym dikke epitaxiale n-type InQ 53GaQ ^As-laag 4 met een donorenconcentratie van ~ 2,10^cm-3 (diameter 80 ym). Ter vorming van een p+-type diffusiegebied 5 (zie Figuur 1b) wordt op een gebruikelijke wijze, en onder gebruikmaking van een niet-getekend siliciumnitride masker, bij aanwezigheid van een zinkbron bestaande uit een mengsel van Z11AS2-, ZnP2- en InP-poeders bij 550°C zink in het halfgeleiderlichaam 1 gediffundeerd.
De netto-acceptorconcentratie aan het oppervlak 6 van deel 3 bedraagt na de zinkdiffusie 2-4.10^cnT^ (diepte van gebied 5 aldaar 1,2 μπι) en die aan het oppervlak 7 van laag 4 5-7.10^cm“^ (diepte van gebied 4 aldaar 0,4 pm). De acceptorconcentratie aan het oppervlak 6 kan volgens de uitvinding belangrijk verhoogd worden wanneer volgens de uitvinding na de diffusiebehandeling het halfgeleiderlichaam 1 bij afwezigheid van een zinkbron aan een warmtebehandeling wordt onderworpen, terwijl het oppervlak 6 ter plaatse van het p-type gebied 5 tijdens die warmtebehandeling voor zink doorlatend is. Door een warmtebehandeling gedurende 15 minuten bij 400-600°C, bijvoorbeeld 500°C, in een mengsel van stikstof en waterstof stijgt de netto-acceptorconcentratie aan het oppervlak 6 tot 8-10^cm~·^, terwijl die aan het oppervlak 7 praktisch gelijk blijft.
De specifieke contactweerstand met platina aan het oppervlak 6 daalt van 1-2.10"^Öcm^ tot 5-7.10”^Qcm^. Op een gebruikelijke wijze worden oppervlakken 6 en 8 van respectievelijk platina en goud-germanium-nikkelcontacten voorzien en tot een fotodiode afgewerkt, waarin bij bedrijf in de InGaAs-laag 4 licht wordt geabsorbeerd. Uit dit voorbeeld is duidelijk dat de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast ter verkrijging van een p-type gebied met voldoend hoge concentratie aan ladingsdragers om daarop een ohms contact met voldoend lage contactweerstand te maken. Tevens wordt in dit voorbeeld in een n-type indiumfosfidelichaam een pn-overgang verkregen.
In het volgende voorbeeld zal blijken dat de werkwijze volgens de uitvinding ook uitsluitend kan dienen ter contactering van p-type indium-fosfide.
VOORBEELD 2:
De optoelektronische inrichting die met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding wordt vervaardigd is in dit voorbeeld een licht emitterende diode waarin de stroomdoorgang locaal op het oppervlak van het halfgeleiderlichaam wordt beperkt.
De licht-emitterende diode bevat een éénkristallijn halfgeleiderlichaam 21 (zie Figuur 2), dat voor een deel 22 uit een 100 pm dik n+-type indiumfosfidesubstraat met een donorenconcentratie
40 _ O
van 2.10,ocm J en voor een deel 23 uit een op het substraat 22 aangebracht 1 pm dikke epitaxiale n-type indiumfosfidelaag met een 17 -7 donorenconcentratie van - 5,10 cm bestaat.
De laag 23 is voorzien van een actieve 1 μια dikke epitaxiale n-type indiumgalliumarsenidefosfidelaag 24 met een acceptorenconcentratie van 10^-10^9cm~3. Laag 24 heeft een samenstelling waardoor deze laag licht kan emitteren bij bijvoorbeeld 1,3 pm.
Op laag 24 is een 1,8 pm dikke epitaxiale p-type indiuafosfidelaag 25 aangebracht met een acceptorconcentratie van 8-10,10^cm“3. Laag 25 is voorzien van achtereenvolgens een 0,6 pm dikke epitaxiale n-type blokkeringslaag 26 van indiumgalliumarsenidefosfide met een donorenconcentratie van 8,10‘ 'cm en een 0,3 pm dikke epitaxiale p-type indiumgalliumarsenidelaag 27 met een acceptorconcentratie van 3,1018cm~3.
Over een deel 28 met een diameter van 25 pm van het oppervlak 29 van het halfgeleiderlichaam 21 wordt weer op een gebruikelijke wijze, bijvoorbeeld zoals aangegeven in voorbeeld 1, ter vorming van een p-type diffusiegebied 30 bij aanwezigheid van een zinkbron zink in het halfgeleiderlichaam 21 gediffundeerd.
Het diffusiegebied 30 (oppervlakteconcentratie 5,10,ocm ) reikt tot in de p-type indiumfosfidelaag 25 en is vanaf het oppervlak 29 cira 1,5 pm diep. Vóór de zinkdiffusie is de netto-acceptorconcentratie in de p-type indiumfosfidelaag 25 8-10,10^cm-3, na de zinkdiffusie bedraagt deze 3-6,1017cm-3.
17 -3
Deze laatste waarde kan weer worden verhoogd tot 8-10,10 cm wanneer volgens de uitvinding na de diffusiebehandeling het halfgeleiderlichaam 21 bij afwezigheid van een zinkbron aan een warmtebehandeling wordt onderworpen, terwijl het oppervlak 29 ter plaatse van het p-type gebied 30 aan een warmtebehandeling wordt onderworpen, terwijl het oppervlak 29 ter plaatse van het p-type gebied 30 tijdens die warmtebehandeling voor zink doorlatend is. De warmtebehandeling duurde 15 min. en werd bij 475°c uitgevoerd.
Over het gehele oppervlak 29 kan een platinakontaktlaag worden aangebracht. Lichtemissie kan tot het door gebied 30 bepaalde deel van laag 25 beperkt blijven, welke straling bijvoorbeeld via een opening in een op substraat 22 aan te brengen kontaktlaag kan worden geëmitteerd.
In dit en het vorige voorbeeld strekken de gediffundeerde gebieden zich in of tot in het indiumfosfide uit. Uit het volgende voorbeeld blijkt dat de uitvinding zich niet hiertoe beperkt.
VOORBEELD 3:
De optoelektronische inrichting die met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding wordt vervaardigd, is in dit voorbeeld een planaire begraven heterostruktuurlaser met twee kanalen (zie Figuur 3).
Deze laser is als in Figuur 3 aangegeven, opgebouwd uit een 100 pm dikke n-type indiumfosfidesubstraat 40, een 4 pm dikke n-type indiumfosfidelaag 41, een 0,15 pm dikke indiumgalliumarsenidefosfidelaag 42, p-type indiumfosfidelagen 43 en 44, respectievelijk 1 en 0,5 pm dik, een 0,5 pm dikke n-type indiumfosfidelaag 45, een 1 pm dikke p-type indiumfosfidelaag 46 en een 1 pm dikke p-type indiumgalliumarsenidefosfidelaag 47.(De gegeven laagdikten gelden op afstand van het actieve gebied 50).
Ter contactering van laag 47 wordt in het halfgeleiderlichaam 49 aan de zijde van laag 47 een p-type diffusiegebied 48 gevormd door bij aanwezigheid van een zinkbron zink in het halfgeleiderlichaam 49 te diffunderen.
Vóór de zinkdiffusie bedraagt de netto- acceptorconcentratie m de p-InGaAsP-laag 47 3,10 cm en in de 1 ft —ft p-InP-laag 46 2,10 cm . Na de zinkdiffusie bedraagt de netto-acceptorconcentratie in de p-InGaAsP-laag 47 (aan het oppervlak 50) 2,1013cnf3 en in de p-InP-laag 46 6,10^cm-3. In laag 47 nam de acceptorconcentratie dus toe en in laag 46 af.
Indien nu na de diffusiebehandeling volgens de uitvinding het halfgeleiderlichaam 49 bij afwezigheid van een zinkbron aan een warmtebehandeling wordt onderworpen, waarbij het oppervlak 50 van het halfgeleiderlichaam ter plaatse van het p-type gebied 48 tijdens die warmtebehandeling voor zink doorlatend is, wordt de acceptorconcentratie in p-InGaAsP-laag 47 (aan het oppervlak 50) 2,5.1019cm-3 en herstelt de acceptorconcentratxe m p-InP-laag 46 zich op 2,10 cm .
De warmtebehandeling duurde 1/2 h en werd bij 475° uitgevoerd.
Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de gegeven voorbeelden maar dat de vakman vele variatiemogelijkheden binnen het kader van de uitvinding ten dienste staan.
Zo kan het halfgeleiderlichaam geheel uit indiumfosfide bestaan.
Claims (5)
1. Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting bevattende een éénkristallijn halfgeleiderlichaam, dat ten minste ten dele uit nagenoeg zuiver indiumfosfide bestaat, waarbij ter vorming van een p-type diffusiegebied bij aanwezigheid van een zinkbron zink in het halfgeleiderlichaam wordt gediffundeerd, met het kenmerk, dat na de diffusiebehandeling het halfgeleiderlichaam bij afwezigheid van een zinkbron aan een warmtebehandeling wordt onderworpen, terwijl het oppervlak van het halfgeleiderlichaam ter plaatse van het p-type gebied tijdens die warmtebehandeling voor zink doorlatend is.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de warmtebehandeling van het halfgeleiderlichaam bij een temperatuur tussen 400 en 600°C wordt uitgevoerd.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij de diffusiebehandeling zink wordt gediffundeerd in het indiumfosfidedeel in een voldoend hoge concentratie ter verkrijging van een p-type gebied met voldoend hoge concentratie aan ladingdragers om daarop een ohms contact met voldoende lage contactweerstand te maken.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat bij de diffusiebehandeling zink wordt gediffundeerd in een n-type indiumfosfidelichaam ter verkrijging van een pn-overgang.
5. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij de diffusiebehandeling zink wordt gediffundeerd in een quaternaire indiumgalliumarsenidefosfidelaag of een ternaire indiumgalliumarsenidelaag gelegen op een p-type indiumfosfidelaag.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8801631A NL8801631A (nl) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting. |
EP89201627A EP0357095B1 (en) | 1988-06-27 | 1989-06-21 | Method of manufacturing an optoelectronic device |
DE68915491T DE68915491T2 (de) | 1988-06-27 | 1989-06-21 | Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Anordnung. |
JP16281289A JP2697904B2 (ja) | 1988-06-27 | 1989-06-27 | 光電デバイスの製造方法 |
US07/770,731 US5506186A (en) | 1988-06-27 | 1991-09-30 | Method of manufacturing an optoelectronic device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8801631A NL8801631A (nl) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting. |
NL8801631 | 1988-06-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8801631A true NL8801631A (nl) | 1990-01-16 |
Family
ID=19852532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8801631A NL8801631A (nl) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5506186A (nl) |
EP (1) | EP0357095B1 (nl) |
JP (1) | JP2697904B2 (nl) |
DE (1) | DE68915491T2 (nl) |
NL (1) | NL8801631A (nl) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3181262B2 (ja) * | 1998-06-04 | 2001-07-03 | スタンレー電気株式会社 | 平面実装型led素子およびその製造方法 |
JP4941625B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2012-05-30 | 住友電気工業株式会社 | フォトダイオードの作製方法 |
KR100858617B1 (ko) * | 2007-05-10 | 2008-09-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE137169C (nl) * | ||||
US3984267A (en) * | 1974-07-26 | 1976-10-05 | Monsanto Company | Process and apparatus for diffusion of semiconductor materials |
JPS5472669A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-11 | Mitsubishi Electric Corp | Impurity diffusing method of closing tube type |
NL7811683A (nl) * | 1978-11-29 | 1980-06-02 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderin- richting en halfgeleiderinrichting vervaardigd volgens deze werkwijze. |
JPS5637623A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for impurity diffusion |
JPS5642335A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-20 | Fujitsu Ltd | Zinc diffusion to 3-5 group compound semiconductor |
JPS58107689A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Nec Corp | InPへの不純物拡散方法 |
JPS6053018A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-26 | Hitachi Ltd | 化合物半導体への不純物拡散方法 |
US4502898A (en) * | 1983-12-21 | 1985-03-05 | At&T Bell Laboratories | Diffusion procedure for semiconductor compound |
JPS6199327A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-17 | Fujitsu Ltd | InP系の化合物半導体へのZn拡散方法 |
JPS61136225A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Nec Corp | InPへの不純物拡散方法 |
US4592793A (en) * | 1985-03-15 | 1986-06-03 | International Business Machines Corporation | Process for diffusing impurities into a semiconductor body vapor phase diffusion of III-V semiconductor substrates |
JPS622530A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体基板への不純物熱拡散方法 |
US4662063A (en) * | 1986-01-28 | 1987-05-05 | The United States Of America As Represented By The Department Of The Navy | Generation of ohmic contacts on indium phosphide |
-
1988
- 1988-06-27 NL NL8801631A patent/NL8801631A/nl not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-06-21 EP EP89201627A patent/EP0357095B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-21 DE DE68915491T patent/DE68915491T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-27 JP JP16281289A patent/JP2697904B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-09-30 US US07/770,731 patent/US5506186A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0357095A1 (en) | 1990-03-07 |
JPH0272680A (ja) | 1990-03-12 |
JP2697904B2 (ja) | 1998-01-19 |
DE68915491D1 (de) | 1994-06-30 |
EP0357095B1 (en) | 1994-05-25 |
DE68915491T2 (de) | 1994-12-22 |
US5506186A (en) | 1996-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4755485A (en) | Method of making light-emitting diodes | |
US4949144A (en) | Semiconductor photo-detector having a two-stepped impurity profile | |
JP4021148B2 (ja) | Iii−v族半導体構造に対する拡散障壁スパイク | |
US6229162B1 (en) | Planar-type avalanche photodiode | |
US4614958A (en) | Light emitting and receiving device | |
KR980012624A (ko) | 반도체소자 및 반도체소자의 제조방법 | |
US4212021A (en) | Light emitting devices | |
US5239189A (en) | Integrated light emitting and light detecting device | |
US5315148A (en) | Photo-sensing device | |
JPS6244434B2 (nl) | ||
US4719497A (en) | High efficiency light-emitting diode | |
CA1078949A (en) | Light emitting devices | |
US7105369B2 (en) | Methods of fabricating planar PIN and APD photodiodes | |
NL8801631A (nl) | Werkwijze voor het vervaardigen van een optoelektronische inrichting. | |
JPS5848481A (ja) | モニタ−用光検出器内蔵面発光型発光ダイオ−ド | |
JPS6167281A (ja) | 半導体素子 | |
JP3333219B2 (ja) | 化合物半導体発光素子 | |
Scavennec et al. | High-gain low-noise GaAlAs-GaAs phototransistors | |
JPH0157509B2 (nl) | ||
JP2004241588A (ja) | 受光素子およびその製造方法ならびに当該受光素子を用いた光モジュール | |
JPS6244717B2 (nl) | ||
JP2929632B2 (ja) | 光素子の製造方法 | |
JPS61139082A (ja) | 半導体発光装置 | |
JPH02226777A (ja) | 半導体受光素子及びその製造方法 | |
JPH02177570A (ja) | 半導体素子及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |