WO2018059702A1 - Verfahren zur herstellung einer vorrichtung, vorrichtung und optoelektronisches bauelement - Google Patents

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Andreas RÜCKERL
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a device, a device and an optoelectronic component.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a device with a layer which is preferably catalytically active. Furthermore, such a device and a
  • Optoelectronic device can be specified with such a device.
  • Patent claim 18 solved.
  • a carrier is preferably first provided.
  • an amorphous ALD layer is deposited by means of an ALD method. More preferably, the amorphous ALD layer has a thickness of between 10 nanometers and 200 nanometers inclusive.
  • the temperature at which the ALD layer is deposited on the support is preferably between room temperature and 400 ° C inclusive, and more preferably between 80 ° C inclusive and 300 ° C inclusive. The higher the temperature at which the ALD layer is deposited, the higher the order of the deposited ALD layer is usually.
  • an ALD method "atomic layer deposition"
  • the surface to be coated is provided in a volume. At least a first gaseous starting material which adsorbs on the surface to be coated is supplied to the volume. After a preferably complete or almost complete
  • the part of the first starting material, which is still present in gaseous or not adsorbed on the surface usually removed again from the volume and the volume supplied to a second starting material.
  • the second starting material is intended to be submerged with the first starting material adsorbed on the surface
  • the solid ALD layer is usually at least partially covalently coupled to the surface to be coated.
  • the ALD process is thus characterized by at least one chemical reaction on the surface to be coated to form the ALD layer.
  • the chemical reaction is usually self-limiting, so that the ALD process results in atomic layer growth.
  • the ALD procedure usually has two
  • Self-limiting processes take place, namely the adsorption of the first starting material on the surface to be coated and the chemical reaction to form the ALD layer. These self limiting processes contribute to
  • the surface to be coated has the reaction temperature at which the chemical reaction takes place to form the solid ALD layer.
  • the ALD process can also use more than two starting materials.
  • an ALD method is characterized in particular by the fact that the respective
  • volume can be taken in and not adsorbed or
  • the ALD method has the advantage of allowing a particularly good control of the layer thickness of the layer to be deposited.
  • the deposited with an ALD method ALD layer is faithfully reproduced.
  • the deposited with an ALD method ALD layer is characterized in particular by a very homogeneous layer thickness and a very homogeneous
  • the ALD layer typically has few defects, such as pinholes, and high density.
  • the density of the ALD layer usually depends strongly on the temperature at the
  • the amorphous ALD layer becomes a crystalline layer
  • the crystalline layer may in this case also be microcrystalline. This means that only small subareas of the crystalline layer, so-called grains, have a common crystal lattice, but the subareas are firmly connected to each other and separated only by grain boundaries.
  • the amorphous material of the amorphous ALD layer at least partially becomes a crystalline or microcrystalline material
  • the crystalline layer does not necessarily have to be completely recrystallized. Rather, it is possible that only part of the amorphous ALD layer is recrystallized.
  • the crystalline layer has a
  • the crystalline layer has a
  • the crystalline layer preferably has a degree of crystallization of at least 85% by volume and more preferably of at least 90% by volume.
  • the surface of the support on which the amorphous ALD layer is to be deposited is pretreated with gaseous water prior to the ALD process.
  • the amorphous ALD layer is particularly preferably, the amorphous ALD layer
  • Alumina Al 2 O 3 on or consists of alumina.
  • the amorphous ALD layer comprises alumina or consists of alumina, which by the recrystallization in
  • crystalline layer comprises crystalline or microcrystalline ⁇ -AlOOH or consists of crystalline or microcrystalline ⁇ - ⁇ .
  • Crystalline or microcrystalline ⁇ - ⁇ is also known as boehmite and has an orthorhombic crystal structure.
  • crystalline layer does not necessarily have to be completely formed by crystalline ⁇ - ⁇ . Rather, it is also possible that a small proportion of the crystalline
  • Material of the crystalline layer has a different phase of the aluminum hydroxide. Compared to the production of microcrystalline ⁇ - ⁇ in aqueous suspensions by hydrothermally supported
  • a wafer with several inches of diameter for example, 6 inches in diameter, can be coated with a homogeneous layer, the crystalline or
  • microcrystalline ⁇ - ⁇ has. Such a layer can be used particularly effectively for catalysis with advantage.
  • the crystalline layer can hereby
  • Wafer level be formed. The production of a
  • Such crystalline layer is possible in particular by means of the deposition of the amorphous ALD layer as the starting layer with an ALD method, since in this case a
  • crystalline or microcrystalline layer having ⁇ - ⁇ can be converted.
  • the method described herein has the advantage of being able to dispense with a joining process such as bonding for attachment of the crystalline layer on the support.
  • the crystalline layer is advantageously produced directly on the support and not spatially separated from the support and then applied to it in a separate joining step.
  • the method described herein has the advantage of being able to dispense with a joining process such as bonding for attachment of the crystalline layer on the support.
  • the crystalline layer is advantageously produced directly on the support and not spatially separated from the support and then applied to it in a separate joining step.
  • Ambient air particularly preferably, both the temperature and the humidity as well as the pressure of the medium surrounding the amorphous ALD layer are increased relative to the ambient air.
  • the recrystallization of the amorphous ALD layer can be carried out by exposure to a temperature between 100 ° C inclusive and 140 ° C inclusive.
  • a recrystallization of an amorphous ALD layer which comprises aluminum oxide or consists of aluminum oxide can preferably be carried out by application of a temperature between 100 ° C. and 100 ° C., inclusive
  • the amorphous ALD layer preferably recrystallizes at least partially
  • recrystallization of an amorphous ALD layer comprising alumina or alumina may preferably be accomplished by pressurization between 1 mbar inclusive and 3.0 bar inclusive.
  • the amorphous ALD layer preferably recrystallizes at least partially to form crystalline or microcrystalline ⁇ - ⁇ .
  • the recrystallization of the amorphous layer takes place
  • Water content of a gaseous medium, which at least partially surrounds the amorphous ALD layer is between 50% inclusive and 100% relative humidity.
  • the gaseous surrounding medium is air.
  • a preferred gaseous surrounding medium is air.
  • Having alumina or consists of alumina be carried out by exposure to a moisture in which the water content of a gaseous medium, which at least partially surrounds the amorphous ALD layer between
  • the amorphous ALD layer preferably recrystallizes at least partially to form crystalline or microcrystalline ⁇ - ⁇ .
  • the upper limit for the water content is preferably 99%. As a result, a condensation of water on the ALD layer can be particularly effectively avoided, the
  • the water content of the gaseous medium which at least partially surrounds the amorphous ALD layer is 95% relative humidity.
  • the autoclave preferably has a closed volume with a gaseous medium, usually air, on. This is preferably within a closed volume of the gaseous medium, usually air, on.
  • Autoclave initially set an elevated temperature, for example between 100 ° C inclusive and including 140 ° C, and then set an increased humidity of the surrounding medium, for example between 50% inclusive and 100% inclusive. If the elevated temperature is initially set and then the humidity of the gaseous medium in the autoclave is first increased, advantageously no or only a very slight condensation of liquid water takes place on the surface of the amorphous ALD layer. This advantageously reduces damage to the amorphous ALD layer. According to a further embodiment of the method, the application of the amorphous layer with temperature and / or humidity and / or pressure takes place for a duration of between one hour and 17 hours inclusive. The higher the temperature at which the amorphous ALD layer is deposited, the longer it takes to
  • an amorphous ALD layer comprising Al 2 O 3 or consisting of Al 2 O 3 may be recrystallized at a temperature of about 124 ° C, an air humidity of about 95%, and a pressure of about 2.14 bar that the amorphous material Al 2 O 3 of the amorphous ALD layer turns into crystalline or microcrystalline ⁇ - ⁇ .
  • Humidity of about 95% is set. in this connection usually results in the volume of the autoclave, a pressure of about 2.14 bar. The duration of exposure to said temperature, said pressure and the
  • humidity is, for example, between one hour and 17 hours inclusive.
  • duration of the exposure depends on the thickness of the ALD layer. That's how it takes
  • the re-crystallization of the amorphous ALD layer is subjected to temperature and / or humidity and / or pressure, the temperature and / or the humidity and / or the pressure being varied.
  • the amorphous ALD layer is recrystallized with moisture and the humidity is varied. So the moisture can be
  • Recrystallization are adjusted in the medium surrounding the amorphous ALD layer in a first time interval between 50% inclusive and 100% inclusive and reduced in a second time interval.
  • Time interval and the second time interval can be repeated several times alternately. This can
  • Time interval is set to an increased value again.
  • the crystalline layer ⁇ - ⁇ and is at least partially in crystalline ⁇ - ⁇ 2 ⁇ 3 by a further annealing step transformed.
  • the annealing is more preferably carried out at a temperature between 500 ° C inclusive and 600 ° C inclusive.
  • Crystalline ⁇ - ⁇ 2 ⁇ 3 usually has a cubic lattice structure. Again, it is possible that the material of the crystalline ⁇ - ⁇ layer is converted into microcrystalline ⁇ - ⁇ 2 ⁇ 3 .
  • the crystalline layer is catalytically active.
  • a crystalline layer is catalytically effective, the crystalline ⁇ - ⁇ or
  • the crystalline layer may find application as a catalyst or catalyst substrate.
  • a crystalline layer having crystalline ⁇ - ⁇ or crystalline ⁇ - ⁇ 2 ⁇ 3 can find application as a catalyst or a catalyst substrate. So can
  • a device preferably has a carrier on which a crystalline layer is fixed mechanically stable and free of a bonding layer.
  • the crystalline layer is not adhered.
  • the crystalline layer preferably comprises crystalline ⁇ - ⁇ or consists of
  • the crystalline layer has crystalline ⁇ - ⁇ 2 ⁇ 3 or consists of crystalline ⁇ - ⁇ 2 ⁇ 3 .
  • Such a device can be produced in particular by the method described here. Therefore, all features described in connection with the method can also be formed in the device and vice versa. In particular, the features discussed above in connection with the crystalline layer may be formed at the crystalline layer of the device.
  • the crystalline layer is in direct contact with a major surface of the support, especially
  • the carrier comprises one of the following materials or is formed from one of the following materials: a III / V
  • the I I / V compound semiconductor material may be, for example, a nitride compound semiconductor material.
  • Compound semiconductor materials containing nitrogen such as the materials from the system In x Al y Gai x - y N with 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x + y ⁇ 1.
  • the I I / V compound semiconductor material may also be a phosphide compound semiconductor material.
  • Compound semiconductor materials containing phosphorus such as the materials from the system In x Al y Gai x - y P with 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x + y ⁇ 1.
  • III / V compound semiconductor material may also be an arsenide compound semiconductor material.
  • Compound semiconductor materials containing arsenic such as the materials from the system In x Al y Gai x - y As with 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x + y ⁇ 1.
  • the crystalline layer has a thickness of between 10 nanometers and 400 nanometers inclusive.
  • the device According to one embodiment of the device, the
  • crystalline layer has a square roughness R q (English “rms roughness” for "root-mean-squared roughness”) of at least 5 nanometers.
  • R q English “rms roughness” for "root-mean-squared roughness”
  • a crystalline layer having increased roughness is formed upon recrystallization of the amorphous ALD layer as described herein.
  • the amorphous ALD layer usually has a very low square roughness, for example below one nanometer. The recrystallization significantly increases the roughness.
  • the main surface of the carrier, to which the crystalline layer is applied has a structuring whose
  • Aspect ratio is at least 0.2.
  • the structuring preferably has an aspect ratio of at least 0.5 and more preferably of at least 1.
  • an ALD method is suitable, a
  • the crystalline layer described here can also be used in an optoelectronic component, for example a light-emitting diode (LED) or an organic light-emitting diode (OLED).
  • the crystalline layer can serve as Lichtauskoppeltik due to their comparatively high roughness.
  • the crystalline layer is preferably applied at least on the light exit surface of the LED or the OLED.
  • crystalline layer serves as a passivation layer
  • the carrier can be designed, for example, as a light-emitting diode chip.
  • FIGS. 5 and 6 show by way of example
  • FIG. 7 shows by way of example an X-ray diffractometric crystallization detection of a crystalline layer.
  • FIG. 8 shows an example
  • the carrier 1 may comprise, for example, a nitride compound semiconductor material or of a
  • the carrier 1 is a multi-inch diameter wafer.
  • amorphous Al 2 O 3 layer 2 is shown, is deposited on the support 1, an amorphous ALD layer 2, which consists of Al 2 O 3 or AI 2 O 3 , by means of an ALD method.
  • This layer is also referred to below as amorphous Al 2 O 3 layer 2.
  • the deposition of the amorphous Al 2 O 3 - layer 2 takes place at a temperature of about 200 ° C.
  • TMA trimethylaluminum
  • ozone or gaseous H 2 O is suitable as the second starting material.
  • the thickness of the amorphous Al 2 O 3 layer 2 is about 40 nanometers, for example.
  • the square roughness of the amorphous ALD layer 2 is comparatively low and is for example about 0.5 nanometers.
  • the carrier 1 coated with the amorphous ALD layer 2 made of aluminum oxide is presently introduced into the volume of an autoclave which is initially placed on a
  • amorphous ALD layer 2 is now left in the autoclave for about three hours under the set conditions. In this case, recrystallization of the amorphous ALD layer 2 into a microcrystalline ⁇ - ⁇ layer 3 takes place.
  • the microcrystalline ⁇ - ⁇ layer 3 can be further transformed into a crystalline y-Al 2 O 3 layer 3 ⁇ in an annealing step, as in FIG. 4
  • a temperature of about 500 ° C is used.
  • FIGS. 5 and 6 show by way of example
  • microcrystalline ⁇ - ⁇ layer 3 as can be produced for example in the method according to the embodiment of Figures 1 to 3 on the support 1.
  • Microcrystallites and nanocrystallites of ⁇ - ⁇ in the form of leaves or flakes are mechanically firmly connected to one another. Furthermore is
  • FIG. 7 shows exemplary measured values of a
  • FIG. 7 shows the simulated values of a
  • FIG. 8 shows an example
  • FIG. 8 shows that the degree of crystallinity of the crystalline layer 3 from a major surface of the substrate 1 along a normal line of the substrate 1
  • crystalline layer 3 decreases.
  • adjacent to the support 1 there is still a thin layer of residues of the amorphous ALD layer 2 of alumina (bright spots in the SEM image), while the surface of the crystalline
  • Layer 3 is formed by ⁇ -Kristall crystallites.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung mit den folgenden Schritten angegeben: - Bereitstellen eines Trägers (1), - Abscheiden einer amorphen ALD-Schicht (2) auf dem Träger (1) mit Hilfe eines ALD-Verfahrens, und - Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht (2) in eine kristalline Schicht (3). Außerdem werden eine Vorrichtung und ein optoelektronisches Bauelement angegeben.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung, Vorrichtung und optoelektronisches Bauelement
Es werden ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung, eine Vorrichtung und ein optoelektronisches Bauelement angegeben .
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung mit einer Schicht, die bevorzugt katalytisch wirksam ist, anzugeben. Weiterhin sollen eine derartige Vorrichtung sowie ein
optoelektronisches Bauelement mit einer solchen Vorrichtung angegeben werden.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 1, durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 13 sowie durch ein
optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 18 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des
Verfahrens, der Vorrichtung und des optoelektronischen
Bauelements sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung wird bevorzugt zunächst ein Träger bereitgestellt. Auf dem Träger wird eine amorphe ALD-Schicht mit Hilfe eines ALD-Verfahrens abgeschieden. Besonders bevorzugt weist die amorphe ALD- Schicht eine Dicke zwischen einschließlich 10 Nanometer und einschließlich 200 Nanometer auf. Die Temperatur, bei der die ALD-Schicht auf dem Träger abgeschieden wird, liegt bevorzugt zwischen Raumtemperatur und einschließlich 400 °C und besonders bevorzugt zwischen einschließlich 80 °C und einschließlich 300 °C. Je höher die Temperatur ist, bei der die ALD-Schicht abgeschieden wird, umso höher ist in der Regel die Ordnung der abgeschiedenen ALD-Schicht . Bei einem ALD-Verfahren („atomic layer deposition",
Atomlagenabscheidung) wird die zu beschichtende Oberfläche in einem Volumen zur Verfügung gestellt. Dem Volumen wird zumindest ein erstes gasförmiges Ausgangsmaterial zugeführt, das auf der zu beschichtenden Oberfläche adsorbiert. Nach einer bevorzugt vollständigen oder nahezu vollständigen
Bedeckung der zu beschichtenden Oberfläche mit dem ersten Ausgangsmaterial in einem selbstlimitierenden
Reaktionsprozess wird der Teil des ersten Ausgangsmaterials, der noch gasförmig bzw. nicht auf der Oberfläche adsorbiert vorliegt, in der Regel wieder aus dem Volumen entfernt und dem Volumen ein zweites Ausgangsmaterial zugeführt. Das zweite Ausgangsmaterial ist dafür vorgesehen, mit dem an der Oberfläche adsorbierten, ersten Ausgangsmaterial unter
Bildung einer festen ALD-Schicht in einem selbstlimitierenden Reaktionsprozess chemisch zu reagieren. Weiterhin ist die feste ALD-Schicht in der Regel zumindest teilweise an die zu beschichtende Oberfläche kovalent gekoppelt.
Das ALD-Verfahren zeichnet sich somit durch mindestens eine chemische Reaktion an der zu beschichtenden Oberfläche zur Bildung der ALD-Schicht aus. Die chemische Reaktion ist hierbei in der Regel selbstlimitierend, so dass es bei dem ALD-Verfahren zu einem Atomlagenwachstum kommt. Bei dem ALD-Verfahren finden in der Regel zwei
selbstlimitierende Prozesse statt, nämlich die Adsorption des ersten Ausgangsmaterials auf der zu beschichtenden Oberfläche und die chemische Reaktion zur Bildung der ALD-Schicht. Diese selbstlimitierenden Prozesse tragen dazu bei, ein
unkontrolliertes Wachstum der abzuscheidenden Schicht zu verhindern und ein Atomlagenwachstum zu fördern. In der Regel findet die chemische Reaktion bei einer
bestimmten Reaktionstemperatur statt. Besonders bevorzugt weist die zu beschichtende Oberfläche die Reaktionstemperatur auf, bei der die chemische Reaktion zur Bildung der festen ALD-Schicht stattfindet. Bei dem ALD-Verfahren können auch mehr als zwei Ausgangsmaterialien zum Einsatz kommen.
Gegenüber anderen Abscheideverfahren aus der Gasphase, wie etwa einem CVD-Verfahren („chemical vapour deposition", chemische Gasphasenabscheidung) zeichnet sich ein ALD- Verfahren insbesondere dadurch aus, dass die jeweiligen
Ausgangsmaterialien für die chemische Reaktion zur Bildung der abzuscheidenden Schicht voneinander getrennt in das
Volumen eingelassen werden und nicht adsorbierte oder
chemisch umgesetzte Anteile der Ausgangsmaterialien wieder aus dem Volumen entfernt werden bevor dem Volumen ein
weiteres Ausgangsmaterial zugeführt wird. Das ALD-Verfahren weist den Vorteil auf, eine besonders gute Kontrolle der Schichtdicke der abzuscheidenden Schicht zu ermöglichen.
Weiterhin kann mit einem ALD-Verfahren eine strukturierte Oberfläche mit einem hohen Aspektverhältnis sehr gut
überformt werden. Dies bedeutet, dass die Struktur der zu beschichtenden Oberfläche auch in der Oberfläche der
abgeschiedenen ALD-Schicht detailgetreu wiedergegeben ist. Die mit einem ALD-Verfahren abgeschiedene ALD-Schicht zeichnet sich in der Regel insbesondere durch eine sehr homogene Schichtdicke und durch eine sehr homogene
Schichtstruktur aus. Insbesondere weist die ALD-Schicht in der Regel wenige Defekte, wie beispielsweise Pinholes, und eine hohe Dichte auf. Hierbei hängt die Dichte der ALD- Schicht in der Regel stark von der Temperatur bei der
Abscheidung ab.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die amorphe ALD-Schicht in eine kristalline Schicht
rekristallisiert. Die kristalline Schicht kann hierbei auch mikrokristallin ausgebildet sein. Das heißt, dass nur kleine Teilbereiche der kristallinen Schicht, sogenannte Körner, ein gemeinsames Kristallgitter aufweisen, wobei die Teilbereiche aber fest miteinander verbunden und nur durch Korngrenzen voneinander getrennt sind. Bei der Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht wird das amorphe Material der amorphen ALD-Schicht zumindest teilweise in ein kristallines oder mikrokristallines Material
umgewandelt . Die kristalline Schicht muss weiterhin nicht notwendigerweise vollständig rekristallisiert sein. Vielmehr ist es möglich, dass nur ein Teil der amorphen ALD-Schicht rekristallisiert ist. Beispielsweise weist die kristalline Schicht einen
Gradienten hinsichtlich ihres Kristallisationsgrads entlang ihrer Normalen auf, bei dem der Kristallisationsgrad von einer dem Träger abgewandten Hauptfläche zu einer dem Träger zugewandten Hauptfläche abnimmt. Hierbei kann auch eine dünne Restschicht der amorphen ALD-Schicht vorhanden sein, die vorliegend aber auch zu der kristallinen Schicht gezählt wird .
Beispielsweise weist die kristalline Schicht einen
Kristallisationsgrad von mindestens 80 Vol% auf. Bevorzugt weist die kristalline Schicht einen Kristallisationsgrad von mindestens 85 Vol% und besonders bevorzugt von mindestens 90 Vol% auf. Gemäß einer Ausführungsform wird die Oberfläche des Trägers, auf der die amorphe ALD-Schicht abgeschieden werden soll, vor dem ALD-Verfahren mit gasförmigem Wasser vorbehandelt.
Besonders bevorzugt weist die amorphe ALD-Schicht
Aluminiumoxid (AI2O3) auf oder besteht aus Aluminiumoxid.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die amorphe ALD-Schicht Aluminiumoxid auf oder besteht aus Aluminiumoxid, das durch die Rekristallisation in
kristallines oder mikrokristallines γ-ΑΙΟΟΗ
(Aluminiumoxihydroxid) umgewandelt wird, sodass die
kristalline Schicht kristallines oder mikrokristallines γ- AlOOH aufweist oder aus kristallinem oder mikrokristallinem γ-ΑΙΟΟΗ besteht. Kristallines oder mikrokristallines γ-ΑΙΟΟΗ ist auch als Böhmit bekannt und weist eine orthorhombische Kristallstruktur auf. Das kristalline Material der
kristallinen Schicht muss hierbei nicht zwingend vollständig durch kristallines γ-ΑΙΟΟΗ gebildet sein. Vielmehr ist es auch möglich, dass ein geringer Anteil des kristallinen
Materials der kristallinen Schicht eine andere Phase des Aluminiumhydroxids aufweist. Gegenüber der Erzeugung von mikrokristallinem γ-ΑΙΟΟΗ in wässrigen Suspensionen durch hydrothermal unterstützte
Fällungsreaktionen, bei denen sich nur kleinen Partikel von γ-ΑΙΟΟΗ bilden, ist es mit dem vorliegend beschriebenen
Verfahren mit Vorteil möglich, eine vergleichsweise große Fläche mit γ-ΑΙΟΟΗ und auch γ-Αΐ2θ3 zu beschichten. So kann beispielsweise ein Wafer mit mehreren Zoll Durchmessern, beispielsweise mit 6 Zoll Durchmesser, mit einer homogenen Schicht beschichtet werden, die kristallines oder
mikrokristallines γ-ΑΙΟΟΗ aufweist. Eine derartige Schicht kann mit Vorteil besonders effektiv zur Katalyse eingesetzt werden. Die kristalline Schicht kann hierbei
vorteilhafterweise sehr defektarm und mit einer möglichst homogenen Dicke über einen größeren Bereich, etwa auf
Waferlevel, ausgebildet werden. Die Herstellung einer
derartigen kristallinen Schicht wird insbesondere mit Hilfe der Abscheidung der amorphen ALD-Schicht als Ausgangsschicht mit einem ALD-Verfahren möglich, da sich hierbei eine
besonders homogene und defektfreie ALD-Schicht als
Ausgangsschicht für das beschriebene Verfahren auf dem Träger ausbildet. Weiterhin haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung herausgefunden, wie eine derartige mit einem ALD- Verfahren abgeschiedene amorphe ALD-Schicht in eine
kristalline oder mikrokristalline Schicht, die γ-ΑΙΟΟΗ aufweist, umgewandelt werden kann.
Weiterhin weist das vorliegend beschriebene Verfahren den Vorteil auf, auf ein Fügeverfahren wie Kleben zur Befestigung der kristallinen Schicht auf dem Träger verzichten zu können. Die kristalline Schicht wird vorliegend mit Vorteil direkt auf dem Träger und nicht räumlich getrennt von dem Träger erzeugt und dann auf diesen in einem separaten Fügeschritt aufgebracht . Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die
Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht durch
Beaufschlagung mit Temperatur und/oder Feuchtigkeit und/oder Druck (hydrothermales Verfahren) . Hierbei liegen die Werte der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit und/oder des Drucks besonders bevorzugt deutlich über den Werten von
Umgebungsluft. Besonders bevorzugt sind sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit als auch der Druck des Mediums, das die amorphe ALD-Schicht umgibt, gegenüber der Umgebungsluft erhöht .
Beispielsweise kann die Rekristallisation der amorphen ALD- Schicht durch eine Beaufschlagung mit einer Temperatur zwischen einschließlich 100 °C und einschließlich 140 °C erfolgen. Insbesondere kann bevorzugt eine Rekristallisation einer amorphen ALD-Schicht, die Aluminiumoxid aufweist oder aus Aluminiumoxid besteht, durch eine Beaufschlagung mit einer Temperatur zwischen einschließlich 100 °C und
einschließlich 140 °C erfolgen. Hierbei rekristallisiert die amorphe ALD-Schicht bevorzugt zumindest teilweise zu
kristallinem oder mikrokristallinem γ-ΑΙΟΟΗ.
Weiterhin ist eine Beaufschlagung mit einem Druck zwischen einschließlich 1 mbar und einschließlich 3,0 bar zur
Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht geeignet.
Insbesondere kann bevorzugt eine Rekristallisation einer amorphen ALD-Schicht, die Aluminiumoxid aufweist oder aus Aluminiumoxid besteht, durch eine Beaufschlagung mit einem Druck zwischen einschließlich 1 mbar und einschließlich 3,0 bar erfolgen. Hierbei rekristallisiert die amorphe ALD- Schicht bevorzugt zumindest teilweise zu kristallinem oder mikrokristallinem γ-ΑΙΟΟΗ. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Rekristallisation der amorphen Schicht durch
Beaufschlagung mit einer Feuchtigkeit, bei der der
Wassergehalt eines gasförmigen Mediums, das die amorphe ALD- Schicht zumindest teilweise umgibt, zwischen einschließlich 50 % und einschließlich 100 % relativer Feuchte liegt.
Beispielsweise handelt es sich bei dem gasförmigen umgebenden Medium um Luft. Insbesondere kann bevorzugt eine
Rekristallisation einer amorphen ALD-Schicht, die
Aluminiumoxid aufweist oder aus Aluminiumoxid besteht, durch eine Beaufschlagung mit einer Feuchtigkeit erfolgen, bei der der Wassergehalt eines gasförmigen Mediums, das die amorphe ALD-Schicht zumindest teilweise umgibt, zwischen
einschließlich 50 % und einschließlich 100 % relativer
Feuchte liegt. Hierbei rekristallisiert die amorphe ALD- Schicht bevorzugt zumindest teilweise zu kristallinem oder mikrokristallinem γ-ΑΙΟΟΗ.
Wie oben beschrieben, ist es möglich, dass der Wassergehalt des gasförmigen Mediums, das die amorphe ALD-Schicht
zumindest teilweise umgibt, 100 % relativer Feuchte beträgt. Bevorzugt beträgt die Obergrenze für den Wassergehalt jedoch 99 %. Hierdurch kann eine Kondensation von Wasser auf der ALD-Schicht besonders effektiv vermieden werden, die zu
Schäden an der kristallinen Schicht führen kann. Besonders bevorzugt beträgt der Wassergehalt des gasförmigen Mediums, das die amorphe ALD-Schicht zumindest teilweise umgibt, 95% relativer Feuchte.
Beispielsweise kann die Rekristallisation der amorphen
Schicht in einem Autoklaven durchgeführt werden. Der Autoklav weist hierbei bevorzugt ein abgeschlossenes Volumen mit einem gasförmigen Medium, in der Regel Luft, auf. Hierbei wird bevorzugt innerhalb eines abgeschlossenen Volumens des
Autoklaven zunächst eine erhöhte Temperatur, beispielsweise zwischen einschließlich 100 °C und einschließlich 140 °C eingestellt, um dann eine erhöhte Feuchtigkeit des umgebenden Mediums, beispielsweise zwischen einschließlich 50 % und einschließlich 100 %, einzustellen. Wird zunächst die erhöhte Temperatur eingestellt und dann erst die Feuchtigkeit des gasförmigen Mediums in dem Autoklaven erhöht, so findet mit Vorteil keine oder nur eine sehr geringfügige Kondensation von flüssigem Wasser auf der Oberfläche der amorphen ALD- Schicht statt. Hierdurch werden mit Vorteil Schäden an der amorphen ALD-Schicht vermindert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Beaufschlagung der amorphen Schicht mit Temperatur und/oder Feuchtigkeit und/oder Druck während einer Dauer zwischen einschließlich einer Stunde und einschließlich 17 Stunden. Je höher die Temperatur ist, bei der die amorphe ALD-Schicht abgeschieden wird, umso länger dauert in der
Regel die Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht in die kristalline Schicht.
Beispielsweise kann eine amorphe ALD-Schicht, die AI2O3 aufweist oder aus AI2O3 besteht, bei einer Temperatur von ungefähr 124 °C, einer Luftfeuchtigkeit von ungefähr 95 % und einem Druck von ungefähr 2,14 bar rekristallisiert werden, so dass sich das amorphe Material AI2O3 der amorphen ALD-Schicht in kristallines oder mikrokristallines γ-ΑΙΟΟΗ umwandelt.
Diese Bedingungen können beispielsweise in einem Autoklaven eingestellt werden, in dem das Volumen des Autoklaven erst auf ungefähr 124 °C aufgeheizt wird und dann eine
Luftfeuchtigkeit von ungefähr 95 % eingestellt wird. Hierbei ergibt sich in der Regel in dem Volumen des Autoklaven ein Druck von ungefähr 2,14 bar. Die Dauer der Beaufschlagung mit der genannten Temperatur, dem genannten Druck und der
genannten Luftfeuchtigkeit beträgt hierbei beispielsweise zwischen einschließlich einer Stunde und einschließlich 17 Stunden. In der Regel hängt die Dauer der Beaufschlagung von der Dicke der ALD-Schicht ab. So dauert die
Rekristallisierung einer dicken ALD-Schicht länger als die Rekristallisierung einer dünnen ALD-Schicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die amorphe ALD-Schicht zur Rekristallisation mit Temperatur und/oder Feuchtigkeit und/oder Druck beaufschlagt, wobei die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit und/oder der Druck variiert werden. Beispielsweise wird die amorphe ALD-Schicht mit Feuchtigkeit zur Rekristallisation beaufschlagt und die Feuchtigkeit variiert. So kann die Feuchtigkeit zur
Rekristallisation in dem die amorphe ALD-Schicht umgebenden Medium in einem ersten Zeitintervall zwischen einschließlich 50 % und einschließlich 100 % eingestellt und in einem zweiten Zeitintervall reduziert werden. Das erste
Zeitintervall und das zweite Zeitintervall können hierbei mehrmals alternierend wiederholt werden. Dies kann
beispielsweise in einem Autoklaven durchgeführt werden, indem in dem Volumen des Autoklaven die erhöhte Feuchtigkeit nach einem ersten Zeitintervall auf den Normalwert der
Umgebungsluft zurückgefahren und nach dem zweiten
Zeitintervall wieder auf einen erhöhten Wert eingestellt wird .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die kristalline Schicht γ-ΑΙΟΟΗ auf und wird durch einen weiteren Temperschritt zumindest teilweise in kristallines γ-Αΐ2θ3 umgewandelt. Das Tempern wird besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen einschließlich 500 °C und einschließlich 600 °C durchgeführt. Kristallines γ-Αΐ2θ3 weist in der Regel eine kubische Gitterstruktur auf. Auch hierbei ist es möglich, dass das Material der kristallinen γ-ΑΙΟΟΗ- Schicht in mikrokristallines γ-Αΐ2θ3 umgewandelt wird.
Besonders bevorzugt ist die kristalline Schicht katalytisch wirksam. Besonders bevorzugt ist eine kristalline Schicht katalytisch wirksam, die kristallines γ-ΑΙΟΟΗ oder
kristallines γ-Αΐ2θ3 aufweist. Die kristalline Schicht kann Anwendung als Katalysator oder Katalysesubstrat finden.
Insbesondere kann eine kristalline Schicht, die kristallines γ-ΑΙΟΟΗ oder kristallines γ-Αΐ2θ3 aufweist, Anwendung als Katalysator oder Katalysesubstrat finden. So kann
kristallines γ-ΑΙΟΟΗ beispielsweise zur Umsetzung von
Schwefel dienen.
Eine Vorrichtung weist bevorzugt einen Träger auf, auf dem eine kristalline Schicht mechanisch stabil und frei von einer Fügeschicht befestigt ist. Insbesondere ist die kristalline Schicht nicht aufgeklebt. Die kristalline Schicht weist bevorzugt kristallines γ-ΑΙΟΟΗ auf oder besteht aus
kristallinem γ-ΑΙΟΟΗ. Alternativ ist es auch möglich, dass die kristalline Schicht kristallines γ-Αΐ2θ3 aufweist oder aus kristallinem γ-Αΐ2θ3 besteht. Eine derartige Vorrichtung kann insbesondere mit dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Daher können sämtliche Merkmale, die in Verbindung mit dem Verfahren beschrieben sind auch bei der Vorrichtung ausgebildet sein und umgekehrt. Insbesondere können die Merkmale, die oben in Verbindung mit der kristallinen Schicht beschrieben sind, bei der kristallinen Schicht der Vorrichtung ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt steht die kristalline Schicht in direktem Kontakt mit einer Hauptfläche des Trägers, besonders
bevorzugt vollständig entlang einer Hauptfläche des Trägers. Besonders bevorzugt ist die kristalline Schicht kovalent an den Träger gekoppelt. Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung weist der Träger eines der folgenden Materialien auf oder ist aus einem der folgenden Materialien gebildet: ein III/V-
Verbindungshalbleitermaterial , Germanium, Silizium, Glas. Bei dem I I I /V-Verbindungshalbleitermaterial kann es sich beispielsweise um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial handeln. Nitrid-Verbindungshalbleitermaterialien sind
Verbindungshalbleitermaterialien, die Stickstoff enthalten, wie die Materialien aus dem System InxAlyGai-x-yN mit 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x+y < 1.
Bei dem I I I /V-Verbindungshalbleitermaterial kann es sich auch um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial handeln.
Phosphid-Verbindungshalbleitermaterialien sind
Verbindungshalbleitermaterialien, die Phosphor enthalten, wie die Materialien aus dem System InxAlyGai-x-yP mit 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x+y < 1.
Weiterhin kann es sich bei dem III/V- Verbindungshalbleitermaterial auch um ein Arsenid- Verbindungshalbleitermaterial handeln. Arsenid- Verbindungshalbleitermaterialien sind
Verbindungshalbleitermaterialien, die Arsen enthalten, wie die Materialien aus dem System InxAlyGai-x-yAs mit 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x+y < 1.
Bevorzugt weist die kristalline Schicht eine Dicke zwischen einschließlich 10 Nanometer und einschließlich 400 Nanometer auf .
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung weist die
kristalline Schicht eine quadratische Rauheit Rq (englisch „rms-roughness" für „root-mean-squared roughness") von mindestens 5 Nanometer auf. Insbesondere entsteht bei der Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht, wie sie hier beschrieben ist, eine kristalline Schicht mit einer erhöhten Rauheit. Die amorphe ALD-Schicht weist in der Regel eine sehr geringe quadratische Rauheit auf, beispielsweise unter einem Nanometer. Durch die Rekristallisation wird die Rauheit deutlich erhöht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist die Hauptfläche des Trägers, auf die die kristalline Schicht aufgebracht ist, eine Strukturierung auf, deren
Aspektverhältnis mindestens 0,2 beträgt. Bevorzugt weist die Strukturierung ein Aspektverhältnis von mindestens 0,5 und besonders bevorzugt von mindestens 1 auf.
Insbesondere ist ein ALD-Verfahren dazu geeignet, eine
Oberfläche mit einer Strukturierung, die ein vergleichsweise hohes Aspektverhältnis aufweist, besonders homogen zu
beschichten und besonders gut abzuformen. Daher ist das vorliegend beschriebene Verfahren gut dazu geeignet, eine Oberfläche mit einer Strukturierung, die ein hohes
Aspektverhältnis aufweist, mit einer kristallinen Schicht zu beschichten . Die hier beschriebene kristalline Schicht kann auch in einem optoelektronischen Bauelement, etwa einer Leuchtdiode (LED) oder einer organischen Leuchtdiode (OLED) Verwendung finden. Beispielsweise kann die kristalline Schicht aufgrund ihrer vergleichsweisen hohen Rauheit als Lichtauskoppelschicht dienen. In diesem Fall ist die kristalline Schicht bevorzugt zumindest auf der Lichtaustrittsfläche der LED oder der OLED aufgebracht. Weiterhin ist es auch möglich, dass die
kristalline Schicht als Passivierungsschicht dient,
beispielsweise in einer OLED als Schutz gegen äußere
Einflüsse, wie Feuchtigkeit. Findet eine kristalline Schicht Verwendung in einem optoelektronischen Bauelement, so kann der Träger beispielsweise als Leuchtdiodenchip ausgebildet sein.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 1 bis 4 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die Figuren 5 und 6 zeigen exemplarisch
rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen einer kristallinen Schicht in zwei verschiedenen Vergrößerungen.
Figur 7 zeigt exemplarisch einen röntgendiffraktometrischen Kristallisationsnachweis einer kristallinen Schicht. Figur 8 zeigt exemplarisch eine
rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines FIB-Schnitts durch eine kristalline Schicht. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu
betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 wird zunächst ein Träger 1 bereitgestellt (Figur 1) . Der Träger 1 kann beispielsweise ein Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial aufweisen oder aus einem
Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial bestehen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Träger 1 um einen Wafer mit mehreren Zoll Durchmesser.
In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 2
dargestellt ist, wird auf dem Träger 1 eine amorphe ALD- Schicht 2, die aus AI2O3 besteht oder AI2O3 aufweist, mit Hilfe eines ALD-Verfahrens abgeschieden. Diese Schicht wird im Folgenden auch als amorphe Al203-Schicht 2 bezeichnet.
Beispielsweise erfolgt die Abscheidung der amorphen AI2O3 - Schicht 2 bei einer Temperatur von ungefähr 200 °C. Als erstes Ausgangsmaterial kann Trimethylaluminium (TMA) verwendet werden, während Ozon oder gasförmiges H2O als zweites Ausgangsmaterial geeignet ist. Die Dicke der amorphen Al203-Schicht 2 beträgt beispielsweise ungefähr 40 Nanometer. Die quadratische Rauheit der amorphen ALD-Schicht 2 ist vergleichsweise gering und beträgt beispielsweise etwa 0,5 Nanometer .
In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 3
dargestellt ist, wird die amorphe Al203-Schicht 2
hydrothermal in eine kristalline Schicht 3 umgewandelt, die kristallines γ-ΑΙΟΟΗ aufweist oder aus kristallinem γ-ΑΙΟΟΗ besteht. Hierzu wird der mit der amorphen ALD-Schicht 2 aus Aluminiumoxid beschichtete Träger 1 vorliegend in das Volumen eines Autoklaven eingebracht, das zunächst auf eine
Temperatur von beispielsweise ungefähr 124 °C aufgeheizt wird. Dann wird die Feuchtigkeit der Luft in dem Volumen des Autoklaven auf ungefähr 95 % erhöht. Hierdurch stellt sich in dem Volumen des Autoklaven in der Regel ein Druck zwischen einschließlich zirka 2,1 bar und einschließlich zirka 2,7 bar ein. Die amorphe ALD-Schicht 2 wird nun ungefähr drei Stunden in dem Autoklaven bei den eingestellten Bedingungen belassen. Hierbei findet eine Rekristallisation der amorphen ALD- Schicht 2 in eine mikrokristalline γ-ΑΙΟΟΗ-Schicht 3 statt.
In einem nächsten Schritt kann die mikrokristalline γ-ΑΙΟΟΗ- Schicht 3 in einem Temperschritt weiter in eine kristalline y-Al203-Schicht 3 λ umgewandelt werden, wie in Figur 4
schematisch dargestellt. Hierbei wird beispielsweise eine Temperatur von ungefähr 500 °C verwendet.
Die Figuren 5 und 6 zeigen exemplarisch
rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der
mikrokristallinen γ-ΑΙΟΟΗ-Schicht 3, wie sie beispielsweise bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 auf dem Träger 1 erzeugt werden kann. Die beiden
Figuren zeigen hierbei unterschiedliche Auflösungen. Die kristalline γ-ΑΙΟΟΗ-Schicht 3 ist hierbei homogen und
vollflächig auf der Hauptfläche des Trägers 1 ausgebildet und weist eine vergleichsweise hohe Rauheit von ungefähr 13
Nanometer auf. Durch den Rekristallisationsprozess hat eine Umwandlung der glatten Oberfläche der amorphen ALD-Schicht 2 in die kristalline Schicht 3 mit hoher Rauheit stattgefunden. Die Oberfläche der kristallinen Schicht 3 zeigt
Mikrokristallite und Nanokristallite von γ-ΑΙΟΟΗ in der Form von Blättern oder Flakes. Diese Kristallite bedecken die Oberfläche des Trägers 1 vorliegend vollständig und sind mechanisch fest miteinander verbunden. Weiterhin ist
vorliegend auch die Dicke der kristallinen Schicht 3
gegenüber der amorphen ALD-Schicht 2 deutlich erhöht. Figur 7 zeigt exemplarisch Messwerte einer
Röntgendiffraktionsmessung Co an einer Oberfläche, die mit einer kristallinen γ-ΑΙΟΟΗ-Schicht 3 bedeckt ist und
beispielsweise in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist. Die
Röntgendiffraktionsmessung wurde hierbei mit der Ka-Linie einer Kupferkathode mit E= 8,047 keV durchgeführt. Weiterhin zeigt die Figur 7 die simulierten Werte eines
Röntgendiffraktionsmusters von kristallinem γ-ΑΙΟΟΗ als Kurve Ci (gestrichelt) . Auf der y-Achse der Figur 7 ist die Intensität der gebeugten Röntgenstrahlung und auf der x-Achse der Beugungswinkel
2Theta in ° aufgetragen. Hierbei stimmen die Peaks der gemessenen Kurve Co mit den Peaks der Kristallebenen 020, 021, 130, 150 und 002 des simulierten Beugungsmusters
überein. Mit dem hier beschriebenen Verfahren kann somit eine kristalline γ-ΑΙΟΟΗ-Beschichtung erzeugt werden. Figur 8 zeigt exemplarisch eine
rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines FIB-Schnittes durch eine kristalline Schicht 3, wie sie beispielsweise mittels eines hier beschriebenen Verfahrens auf einem Träger 1 abgeschieden werden kann. Die Figur 8 zeigt, dass der Kristallisationsgrad der kristallinen Schicht 3 von einer Hauptfläche des Trägers 1 entlang einer Normalen der
kristallinen Schicht 3 abnimmt. So ist angrenzend an den Träger 1 noch eine dünne Schicht an Resten der amorphen ALD- Schicht 2 aus Aluminiumoxid vorhanden (helle Stellen in der REM-Aufnähme) , während die Oberfläche der kristallinen
Schicht 3 durch γ-ΑΙΟΟΗ-Kristallite gebildet ist.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugs zeichenliste
1 Träger
2 amorphe ALD-Schicht 3, 3 λ kristalline Schicht
Co Messkurve
Ci simulierte Kurve

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Trägers (1),
- Abscheiden einer amorphen ALD-Schicht (2) auf dem Träger (1) mit Hilfe eines ALD-Verfahrens , und
- Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht (2) in eine kristalline Schicht (3) .
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die amorphe ALD-Schicht (2) Aluminiumoxid aufweist.
3. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die amorphe ALD-Schicht (2) Aluminiumoxid aufweist, das durch die Rekristallisation in kristallines γ-ΑΙΟΟΗ umgewandelt wird, so dass die kristalline Schicht (3) kristallines γ-ΑΙΟΟΗ aufweist .
4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die amorphe ALD-Schicht (2) eine Dicke zwischen einschließlich 10 Nanometer und einschließlich 200 Nanometer aufweist.
5. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht (2) durch
Beaufschlagung mit Temperatur und/oder Feuchtigkeit und/oder Druck erfolgt.
6. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht (2) durch
Beaufschlagung mit einer Temperatur zwischen einschließlich 100 °C und einschließlich 140 °C erfolgt.
7. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht (2) durch
Beaufschlagung mit einem Druck zwischen einschließlich 1 mbar bar und einschließlich 3,0 bar erfolgt.
8. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Rekristallisation der amorphen ALD-Schicht (2) durch
Beaufschlagung mit einer Feuchtigkeit erfolgt, bei der der Wassergehalt eines gasförmigen Mediums, das die amorphe ALD- Schicht (2) zumindest teilweise umgibt, zwischen
einschließlich 50% und einschließlich 100% relativer Feuchte liegt .
9. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem kein
Wasser aus dem gasförmigen Medium auf der amorphen ALD- Schicht (2) kondensiert.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem
- die amorphen ALD-Schicht (2) zur Rekristallisation mit
Temperatur und/oder Feuchtigkeit und/oder Druck beaufschlagt wird, und
- die die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit und/oder der Druck variiert wird.
11. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die kristalline Schicht (3) γ-ΑΙΟΟΗ aufweist und durch Tempern in kristallines γ-Αΐ2θ3 umgewandelt wird.
12. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem kristalline Schicht (3) katalytisch wirksam ist.
13. Vorrichtung mit: - einem Träger (1), und
- einer kristallinen Schicht (3) , die mechanisch stabil und frei von einer Fügeschicht an dem Träger (1) befestigt ist, und die γ-ΑΙΟΟΗ oder γ-Α1203 aufweist.
14. Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die kristalline Schicht (3) kovalent an den Träger (1) gekoppelt ist .
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, bei der der Träger (1) eines der folgenden Materialien aufweist: ein I I I /V-Verbindungshalbleitermaterial , Germanium, Silizium, Glas .
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der die kristalline Schicht (3) eine quadratische Rauheit Rq von mindestens 5 Nanometer aufweist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der die Hauptfläche des Trägers (3) , auf den die kristalline
Schicht (3) aufgebracht ist, eine Strukturierung aufweist, deren Aspektverhältnis mindestens 0,2 beträgt.
18. Optoelektronisches Bauelement mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17.
19. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorherigen
Anspruch, bei dem die kristalline Schicht (3) als
Lichtauskoppelschicht oder Passivierungsschicht dient.
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