DE2039381C3 - Verfahren zur Herstellung einer epitaktisch auf einem n-leitenden Substrat aus Galliumphosphid gewachsenen p-leitenden Galliumphosphidschicht - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer epitaktisch auf einem n-leitenden Substrat aus Galliumphosphid gewachsenen p-leitenden Galliumphosphidschicht

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DE2039381C3
DE2039381C3 DE2039381A DE2039381A DE2039381C3 DE 2039381 C3 DE2039381 C3 DE 2039381C3 DE 2039381 A DE2039381 A DE 2039381A DE 2039381 A DE2039381 A DE 2039381A DE 2039381 C3 DE2039381 C3 DE 2039381C3
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Description

Elektrolumineszenz-Vorrichtungen mit einem p-n-Übergang, die bei .Strombeaufschlagung in Durchlaßrichtung emittieren, werden bekanntlich für eine Reihe von Anwei.dungs/wecken, beispielsweise als Anzeigelichtquellen oder als I juehtelemente, in größeren Bildwicdergabeeinilchtungcn eingesetzt. In derartigen Elektrolumineszenz-Vor: chiungen erfolet die Lichterzeugung auf Grund stattfindender Elektronen-Loch-Rekombinat ionon.
Es ist bekannt, daß Galliumphosphid (GaP) ein vorteilhaftes, im sichtbaren Bereich des Spektrums emittierendes Elektrolumineszen/material ist. Diese Verbindung zählt zur Klasse der elektrischen Halbleiter mit indirekter Bandlücke, d. h. daß für die Elektronen-Loch-Rekombination ein drittes Kristallclement, beispielsweise eine Versetzung, eine Leerstelle, eine Substitution, eine Zwischengitter-Verunreinigung oder eine andere Abweichung vom vollkommen geordneten Kristallaufbau vorhanden sein muß. Im Falle von GaP-Vorrichtungen wird angenommen, daß das für eine Rekombination mit Exmission von Rotlicht erforderliche dritte Kristallelement ein Verunreinigungskomplex sit, der aus einem Sauerstoffion und einem Akzeptorion (meistens Zn oder Cd) besteht, welche als Substitutionselemente im Kristallgitter als nächstliegende Nachbarpaare auf der p-Seite des Überganges vorhanden sind. Bei Anlegen eines elektrischen Feldes in Durchlaßrichtung des pn-Überganges wird ein Elektron aus der η-Zone in die p-Zone injiziert, wo dieses Elektron von dem genannten Komplex eingefaiis^en wird. Anschließend wird an der gleichen Stelle ein Loch eingefangen, welches unter Emission eines Photons im roten Spektralbereich mit dem Elektron rekombiniert. Sind jedoch im Injektionsbereich keine Komplexe vorhanden, so rekombiniert das Elektron im Laufe der Zeit über eine Anzahl anderer Prozesse, mit denen keine Emission von sichtbarem Licht verbunden ist. Für eine wirksame GaP-Eleklrolumineszenz-Vorrichtung ist also sowohl die wirksame Injektion von Elektronen in die p-Zone wie auch die Anwesenheit von Sauerstolf-Akzeptorkomplc\en ausreichender Konzentration in der Injektion s/(ine erforderlich.
l-iir die Heisteilung von GaP-IJektrolummeszenz-Vorrichumgen hat die epitaklische Züchtung von Material des einen Leitungstvps aus einer flüssigen Ga-LÖMing auf einem Substrat des anderen Leitungstvps. wodurch an eier Grenzschicht /wischen dem Substrat und der cpitaktis.-h gezüchteten S hiebt ein pn-l':bergaiiü entsteht, die giößte Bedeutung.
ίο Bei einem bekannten /üchtungsverfahren aus der flüssigen Phase (I'SA.-Zeitschrift .-Journal Applied Pinsics. Bd. 37 (I1Wi). S. 401M If.) wird ein geeignetes Substrat aiii obeien linde eines Rohres befestigt, "•-ährend am unteren Ende des Rohres eine genau abgemessene Men-ie von Gallium als Lösungsmittel sowie das erforderliche GaP und die vorgesehenen Üotierstolie als gelöste Subsum/en angeordnet weiden. Die Temperatur des Rohres wird nun innerhalb eines Bereichs zwischen 1000 und 1200 C eingestellt.
wobei sich die vorstehend erwähnten Bestandteile in dem geschmolzenen Gallium auflösen. Das Rohr wird anschließend gedreht oder gekippt, so daß die geschmolzene Masse über das Substrat fließt, worauf eine Abkühlung mit gesteuerter Temperaturänderungsgeschwindigkeit durchgeführt wird. Bei der Abkühlung der geschmolzenen Masse scheidet sich die gelöste Substanz in Form von epitaktischen Kristallen auf dem Substrat ab. Dieser Vorgang wird kurz als »Kippen« bezeichnet.
In der Vergangenheit wurden zahlreiche Untersuchungen auf derartig hergestellte Elektrolumineszenz-Vorrichtungen gerichtet, wobei die Optimierung der Konzentrationen der eine p- und eine n-Leitung hervorrufenden Dotierstolfe angestrebt wurde. Zur Vereinfachung der Untersuchungsbedingungen sowie zur Optimierung der Zn- und O.-Konzentrationen in dem p-leitcncien Material ohni. .Anwesenheit einer η-leitenden Schicht wurden Photolumineszenzmessungen mit Elektroneninjektion in das Leitfähig-K'iitsband durch Anregung mit hochenergetischem Licht durchgeführt (USA.-Zeitschrift »Journal of Applied Physics«, Bd. 37 (1966), S. 483 ff. und S. 1533). Diese Versuche zeigten für lösungsgezüchtetes Material, daß die optimale Zink-Konzentration in der Galliumlösung in einem Bereich zwischen 0,1 und 11 Molprozent, bezogen auf das Gallium-Lösungsmittel und die optimale Ga.,0.,-Konzentration in einem Bereich zwischen 0,003 bis 0,1 Molprozent liegt. Spätere Untersuchungen wurden durch diese Ergebnisse stark beeinflußt, wobei die genannten Konzentrationsbereiche als Optimum angesehen wurden (USA.-Zeitschriften »Journal Applied Physics«, Bd. 37 (1966), S. 4094 ff., »Applied Physics Letters«, Bd. 10 (1967), S. 206 ff., »Journal Applied Physics«, Bd. 39 (1968), S. 2747 ff. und S. 2977 ff., sowie »Journal Electrochemical Society«, Bd. 116 (IVov), S. 993 ff.)
Die optimale Donatorkonzentration auf der n-Seite des pn-Ubergangcs wird von den beiden folgenden gegenläufigen Faktoren beeinflußt. Und zwar ist einerseits für eine wirkungsvolle Elektroneninjektion von der n-Sciie des Überganges eine möglichst hohe Elektronendichte erwünscht. Andererseits wirkt jedoch bei zu höhet Elektronenkonzcntration das n-leitendc Material absorbierend für das erzeugte Licht. Diese Absorption ist für den Wirkungsgrad der Elektrolumineszenz-Vorrichtung von außerordentlicher Bedeutung, da ein Großteil des erzeug-
ten Lichtes an der Oberfläche der Elektrolumineszenz-Vorrichtung nach innen rellektierl wird und somit die Elektrolumineszenz-Vorrichlunu Mir dem Austritt mehrmals durchquert. Hs hat sieh ücz.eiüt (LiSA.-Zeitschrift -.Solid Slate Electronic/,. Bd. ΓI : (I1HnS). S. 467 if.). daß die optimale Donatorkonzentration /wischen 0.3 · id'1· und 1 .< > · Kl1"1 pro Kubikzentimeter innerhalb des η-leitenden Materials liegi. Diese Untersuchungen bezogen sieh insbesondere auf Tellur als Donator, wobei sieh jedoch auch Schwelel und Selen als im wesentlichen uleiehwertige Donatoren erwiesen haben.
Hs hat sich weiterhin gczc'jt. daß eine Wärmebehandlung von Vorrichtung.. . dieser Art nach Ausbildung des pn-Übergangs vorteilhaft ist. Bei bekannten Untersuchungen (USA.-Zeitschrift Applied Physics Letters:., Bd. K) (I9(i7), S. 206 ti.I. die an Vorrichtungen, welche nach dem Züchtungsverfahren aus der flüssigen Phase au, Te-dotiertem. n-leitendem Material auf Zn- und O.,-doti rten. p-leitenden Substraten hergestellt waren, durchgeführt wurden, führten Wärmebehandlungen bei Temperaturen zwischen 450 und 725 C über Zeiträume von mehr als 16 Stunden zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades der untersuchten Vorrichtungen im Ausmaß einer Größenordnung. Die maximal erzielten Wirkungsgrade lagen dabei zwischen I und 2"u. Ähnliche bekannte Untersuchungen (USA.-Zeitschrift »Journal Applied Physics«, Bd. 39 (1968), S. 2747 If. und S. 2977 ff.) an Vorrichtungen mit Zn- und O-dotiertem, p-leitendem Material auf Te-dotierten. η-leitenden Substraten zeigten Wirkungsgradverbesserungen um höchstens den Faktor zwei bei maximal erzielten Wirkungsgraden von I " 0. Obwohl die erwähnten Erhöhungen des Wirkungsgrades beachtlieh sind, so sind die absolut erzielten Wirkungsg-ade immer poch unbefriedigend.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer epitaktisch auf einem η-leitenden Substrat aus GaP gewachsenen p-leitenden GaP-Schicht zu schaffen, aus dem Elektrolumineszenz-Vorrichtungen mit einem wesentlich erhöhten Wirkungsgrad hergestellt werden können.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer epitaktisch auf einem .!-leitenden Substrat aus Galliumphosphid gewachsenen p-leitenden Galliumphosphidschicht durch Kristallisation einer GaP, Ga, üa.,O.. und Zn enthaltenden, schmelzflüssigen Lösung, wobei Zn in eini Konzentration von 0,01 bis 0,06 Molprozent des Lösungsmittels anwesend ist, und Wärmebehandlung des entstandenen Körpers in einem Temperaturbereich zwischen 450 und 800 C mit einer Zeitdauer zwischen 3 und 60 Stunden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Ga.,O., mit einer Konzentration in einem Bereich zwischen 0,25 und I MoIprevent des Lösungsmittels verwendet wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Zink in einer Konzentration von 0.03 Molprozent und Ga.,O., in einer Konzentration von 0,35 Molprozent verwendet.
Unter Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich Elektrolumineszenz-Vorrichtungen mit einem Wirkungsgrad von 4 bis 7" u herstellen.
Unter »Wirkungsorad« wird im vorliegenden Zu- G5 sammenhang das Verhältnis zwischen der Anzahl von der Vorrichtung emittierter Lichtphotonen und der Gesamtzahl von Ladungsträgern (Elektronen plus Locher), weiche die Vorrichtung über den IkIi;-emiiiierenden p-n-l "beri;ang durchlaulen. verstanden. Diese VerhältnisgroLle wird zuweilen als aiißcici Ouantenwirkungsgrad der Vorrichtung bezeichnet und ist großer als der tatsächliche Energiew :i kungsurad. und /war annähernd um das Verhältnis /Wischen der Bandlückenenergie und der Phoionenencruie. Hür Vorrichtungen der hier beschriebenen Ar! ist der Quantenwirkungsgrad in der drößenordiunm von 20" u l. >ßer als der tatsächliche Lnergiewirkungsiirad.
Die Erfindung wird mit ihren weiteren: Lin/elhciicn an Hand von Aiisiührungsheispielen näher erläutert, wobei auf die Zeichnunnen Bezug genommen wild: es zeigt
H i g. 1 die Abhängigkeit des Wirkungsgrade^ eiuer CiaP-HlcLlrolununes/enz-Vorrichtung von der Ga.,O,-Konzentration der Lösung bei einer konstanten Zn-Konzenlration von w 16 Molprozent bei der Abscheidung einer p-Ieitenden schicht aus der llüssigen Phase auf einem η-leitenden Substrat, wenn die Elektrolumineszenz-Vorrichtung aus Jem bei der Abscheidung entstandenen Körper hergestellt wird.
F i g. 2 ein Diagramm mit zwei Kurven zur Darstellung des Wirkungsgrades einer in gleicher Weise wie die Vorrichtung nach F i g. I hergestellten GaP-Elektrolumines/enz-Vorrichtu.ig als Funktion der Zinkkonzentration der Lösung bei einer konstanten Ga.,O.(-Konzentration von 0.35 Molprozent als Parameter, und zwar für wärmebehandelte und nicht wärmebehandelte Vorrichtungen.
F i g. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Konzentration der verschiedenen Doiierstoffe in einer Elektrolumineszenz-Vorrichtung mit hohem Wirkungsgrad als Funktion der räumlichen Lage innerhalb der Vorrichtung (Dotierungsprohi). wobei die Donatorkonzentrationen oberhalb der Abszisse und die Akzeptorkonzentrationen unterhalb der Abszisse wiedergegeben sind,
F i g. 4 einen perspektivischen Teilschnitt einer für das Züchtungsverfahren aus der flüssigen Phase verwendeten Kapsel.
Bei den zur vorliegenden Erfindung führenden Untersuchungen stellte sich bei Verwendung einer Zn-Dotierungskonzentration von 0,16 Molprozent (innerhalb des bekannten Bereiches) heraus, daß der Wirkungsgrad der erhaltenen Vorrichtung bei einer Anfangstemperatur von 1060 C monoton mit der Ga.,O.,-Dotierung, anstieg fs. Fig. 1), und zwar bis in die Nähe von einem Molprozenl. Oberhalb dieses Wertes konnten in der zur Durchführimg des Verfahrens verwendeten Apparatur keine befriedigenden Epitaxialschichten mehr erhalten werden. Die obere Grenze stellte also kein Optimum dar, sondern ergab sich lediglich aus einer praktischen Begrenzung durch die Apparatur. Bei Verwendung von Lösungen mit einer Konzentration von 0,35 Molpro/.eiit Ga1O.,, d. h. gerade innerhalb des nunmehr als wünschenswert gefundenen Bereiches, führten weitere Untersuchungen zu bemerkenswerten Ergebnissen. Mit unterschiedlichen Zn-Konzentrationen unterhalb von 0.1 Molprozent hergestellte Vorrichtungen zeigten ein breites Maximum des Wirkungsgrades (s. Fig. 2. Kurve 1) vor der Wärmebehandlung. Die Wärmebehandlung der Vorrichtungen unter Anwendung der bisher üblichen Zn-Dotierung führte nur zu einer mäßigen Verbesserung lies Wirkungsgrades. Der Wirkungsgrad verbesserte sich indessen bei Wärme-
behandlung entscheidend, als die Zn-Konzentration dioden ergibt. Damit kann die Nctto-Dotierungs-
verringert wurde, wobei ein Maximalwert mit einem konzentration als Funktion der Lage innerhalb dei
Verbesserungsfaktor von mehr als vier bei einer Vorrichtung, d. h. das Dotierungsprofil in bekanntei
Zn-Konzcntralion von 0,03 Molprozent (s. F i g. 2, Weise durch Wechselspannungs- und Gleichspan
Kurve 2) erzielt wurde. 5 niings-Kapazitätsmcssungen ermittelt werden.
Die den Diagrammen gemäß F i g. I und 2 zu- Enthält eine Zone der Vorrichtung nur einer gründe liegenden Messungen wurden an Vorrichtun- einzigen aktiven Doticrstoff (Donator oder Akzeptor) gen in einer Prüfhalterung mit einfachen Druck- so ergibt die vorgenannte Messung unmittelbar die kontakten durchgeführt. Nach der Wärmebehand- Konzentration dieses DoticrstofTs. Wenn eine Zorn lung war der maximale Wirkungsgrad größer als io dagegen mehrere DoticrstofTe enthält, so ist cini zuvor für eine GaP-Vorrichtung angegeben worden Reihe von Messungen an unterschiedlichen Vorrichwar. Nachdem diese Vorrichtungen in üblicher Gold- tungcn notwendig. Wenn beispielsweise die n-lcitcndt Icgicrungs-Schwcißtcchnik mit ohmschen Kontakten Zone nur mit Tellur als Donator dotiert ist, se versehen und mit einer Haube aus transparentem ergeben die Kapazitätsmessungcn unmittelbar da' Material mit hohem Brechungsindex (1,6) umgeben 15 Te-Dolicrungsprof'il. Wenn dagegen die p-leitcndi worden waren, stieg der gemessene maximale Zone der Vorrichtung mit Zn- und O2 dotiert ist Wirkungsgrad auf 7,2"». Die Ursache dieser noch- so sind Messungen an zwei Vorrichtungen crfordcrmaligcn Wirkungsgradsteigerung bestand darin, daß lieh. Zuerst wird eine Vcrgleichsvorrichtung herdie Lcgierungsschweißung die Widcrslandsverlustc gestellt, bei der die Ga^OyDotierung fehlt. Hieran1 verminderte, während der hohe Brechungsindex der 20 wird das Prodi der Zn-, "d. h. der Akzcptorkonzentra-Kapselung den nachteiligen Einfluß der inneren tion ermittelt, und zwar durch die vorgenannter Totalreflexion verhinderte. Die Wirkungsgrade von Kapazitälsmcssungcn an einer im Winkel zu dei repräsentativen Vorrichtungen in gekapselter Aus- Übergangsebene geläppten Fläche der Vorrichtung lührung in Abhängigkeit von der Zn-Konzcntration Sodann wird eine mit CIa2O-., und O2 dotierte Vorsind in Fig. 2 in Klammern angegeben. 25 richtung untersucht. Da hier Sauerstoff als Donatoi Das vorstehend beschriebene Züchtungsverfahrcn vorhanden ist, tritt eine Kompensation ein, wodurcl aus der flüssigen Phase setzte bei einer Anfangs- die Nctlo-Akzeptorkonzentration in der p-leitcnder temperatur von 1060 C" ein. Die Anfangstcmperatiir Zone geringer ist als die Zn-Konzentration in dei kann jedoch in einem weiten Bereich gewählt werden, p-Ieitcndcn Zone der Vergleichsvorrichtung. Dk welcher nach unten hin durch die Löslichkeit iicr 30 Differenz zwischen den errnitieiien Kiui/.ciiiiiiiioiiv verschiedenen zu lösenden Stoffe und nach oben hin werten stellt die Sauersloff-Donatorkonzcntration dar durch den Dampfdruck von Phosphor (35 Atmosphä- Fig. 3 zeigt das Doticrungsprofil einer Elektro ren beim Schmelzpunkt von GaP bei 1700 C) bc- lumineszenz-Vorrichtung mit hohem Wirkungsgrad grenzt wird. F.s hat sich bei den durchgeführten Diese Vorrichtung wurde durch Abscheidung cinei Versuchen ein Bereich zwischen 1000 und 1200 Γ 35 p-lcitcnden Schicht aus Zn- und Ο.,-dotiertem GaF als zweckmäßig erwiesen, wobei Temperaturen ober- aus der flüssigen Phase auf einem zusammengesetzten halb von 1060' C zur Auflösung größerer Mengen Substrat erfindungsgemäß hergestellt, welches seiner-Ga.,O., führen und ein zuverlässiges Kristallwachstum scits durch Aoschcidung einer n-Ieitcndcn Schichi bis zur Cirößcnordnung von I Molprozent Ga.,O, an* Tc-doticrtcm GaP aus der flüssigen Phase aul erzielt werden kann. Der Verteilungs-Koeffizient 40 einem n-Icitenden, aus einer Lösung gezüchtetem von Zn bei diesen höheren Temperaturen begünstigt Substrat mit schwacher Te-Dotierung gewonner die Aufnahme von mehr Zn in den Festkörper. wurde. Die Tellurkon/cntration in der n-leitcnder wobei sich der bevorzugte Konzentrationsbereich Schicht steigt gemäß Profilabschnitt 34 bis zu einem von Zn bis zu 0,01 Molprozent in Abhängigkeit von Wert von 0,9· 10lfi pro Kubikzentimeter am pn-Übcrdcr Anfangstemperatur erstreckt. 45 gang, während die Netto-Akzeptorkonzentration ge-Bei den aus der USA.-Zeitschrift »Applied Physics maß Frontabschnitt 32 einen Wert von 0,42- 10" Letters*, Bd. 10 (1967), S. 206 ff. bekannten Unter- pro Kubikzentimeter besitzt bei einem Anfangswη vor suchungen wurde gefunden, daß nach dem Züch- 0,4 · K)"1 pro Kubikzentimeter. Die Messung an -iinei tungsvcrfahren aus der flüssigen Phase hergestellte Vergleichsvorrichtung ohne O-Dotierung ergibt die Vorrichtungen durch eine Wärmebehandlung im 50 Zn-Konzentration gemäß Profilabschnitt 33, weiche Temperaturbereich zwischen 400 und 725 ' C für bei einem Wert von 0,58 · IO18 pro Kubikzentimctei Zeiträume von 16 Stunden oder mehr verbessert beginnt. Hieraus errechnet sich eine O-Donatorwerden können. konzentration der Ga2O7, und O2-doticrten Vorrich-Es wurde ein bevorzugtes Verfahrensschema ent- tung zu 1.6 · 101K pro Kubikzentimeter. Da die wickelt, welches eine Verringerung sowohl der Be- 55 charakteristischen Weglängen für die Eleklronenhandlungszeit als auch der Beharidlungstemperatur und Löcher-Transportprozesse für Galliumphosphid auf minimale Werte ermöglicht. Hierzu gehört eine in der Größenordnung von 1 bis 4 Mikron liegen. Behandlung bei 600 C für 5 Stunden, gefolgt von liefert das Material innerhalb einer Tiefe von einer Behandlung bei 500 C für 18 Stunden. 10 Mikron auf der n-Seitc des p-n-Oberganges 31 Die Konzentrationen der verschiedenen Dotier- 60 den größten Teil der injizierten Elektronen, während stoffe in den fertigen Vorrichtungen wurden durch der größte Anteil des emittierten Lichtes in einei eine Reihe von Kapazitätsmessungen an im WinJcI Materialticfc von 10 Mikron auf der p-Seite des geläppten Vorrichtungen festgestellt. Hierzu wird p-n-Obergangs 31 erzeugt wird. Von hauptsächlichem die Vorrichtung im Bereich des Überganges unter Interesse sind daher c'ic Dotierungskonzcntrationcr einem geringen Winkel zu der F.bcnc des p-n-Über- 65 innerhalb einer Matcrialtiefe von 10 Mikron aul ganges angeläppl. Sodann werden Goldpunktc auf beiden Seiten des Überganges 31. Wie aus Fig.? der geläppten Fläche ange^-acht, wodurch sich eine hier/u hervorgeht, weist ein Ausführungsbcispicl cinei entsprechende Anordnung von Metall-Halbleiter- [ilcKtrolumincs/cnz-Vorrichtung mit hohem Wir
(ο
kungsgrad im Bereich des p-n-Übcrganges eine Tcllurkonzentralion in dem n-leilendcn Material von (),y · IO'H pro Kubikzentimeter, eine Zn-Konzentration in dem p-leitcnden Material von 5,5 · K)17 pro Kubikzentimeter und eine Ο.,-Konzentration in dem p-lcilenden Material von 1,5 · K)17 pro Kubikzentimeter auf.
Im folgenden wird an Hand von Fig. 4 ein spezielles Ausführungsbeispiel des erfindungsgcmäßen Verfahrens zur Herstellung der epitaktischen GaP-Schicht beschrieben.
Ein abgcsehmolzencs Quarzrohr 41, welches mit einem Abdichlungsstopfen 45 versehen ist, enthält ein ebenfalls abgeschmolzenes Quarzgefäß 43. Bei geneigter Kapsel 41 ist das Substrat 42 am oberen finde des Quarzgefäßes 43 angeordnet. Das untere Ende des Quarzgefäßes 43 enthält eine noch feste Mischung 44 aus dem Lösungsmittel Gallium, GaP und den vorgesehenen DolierungsstofFen.
Für die erste Abscheidung wird ein schwach Te-cloliertcs, lösungsgezüchteles GaP-Substrat verwendet, welches auf der Phosphor(ni)-Flächc geschliffen und poliert ist. Nach geeigneter Reinigung werden 0,015 Molprozent Te und 6,5 Molprozent GaP zur Gewinnung der zur Züchtung erforderlichen Lösung zu Ο g Gallium hinzugefügt. Sodann wird die epitaktische Abscheidung unter einer Formiergas-Atmosphäre bei einer Anfangstemperatur vor 1060 C durch Kippen und Abkühlen durchgeführt. Das Formiergas ist hierbei notwendig, um die Einwirkung von gasförmigem GaTe auf das Substrat zu vermindern. Nach vollständiger Durchführung dci Abscheidung wird der gezüchtete Kristall durch Ablösen des Galliums in warmer Salpetersäure freigelegt. Das auf diese Weise erhaltene Substrat wird sodann für die anschließende p-Abscheidung poliert. Zur Bildung der p-lcitendcn Schicht wird eine Galliummenge von 6 g mit 6,5 Molprozcnt GaF1, 0,03 Molprozent Zn und 0,35 Molprozent Ga2O, versetzt, in die Kapsel eingesetzt und diese evakuiert; anschließend wird das gleiche Züchtungsverfahren, wie vorangehend beschrieben, wiederholt. Die Wärmebehandlung kann in der Kapsel durch Unterbrechung des Abkühlungsvorganges für 5 Stunden bei 600" C und für 18 Stunden (über Nacht) bei 500° C ausgeführt werden. Die Vorrichtungen mit höchstem Wirkungsgrad ergaben sich durch Anwendung cinei derartigen Wärmebehandlung in der Kapsel, doch deuten andere Messungen darauf hin, daß auch eine Durchführung der Wärmebehandlung nach der Freilegung bzw. Wiedergewinnung des Kristalls zu befriedigenden Ergebnissen führt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. \eil;ihren /ur Herstellung einer epitaktisch auf einem n-leiiendcn Suhstrat aus Galliumphosphiil gewachsenen p-leiiendcn Galliumphosphidschicht durch Kristallisation einer GaP. Cia. Ga1O. Lind Zn enthaltenden, schmel/llüssigen l.iiMing. wohei Zn in einer Konzentration von O.nl bis (!.(id Molpro/ent des 1 ösmiüsmittels anwesend ist. Lind Wärmebehandlung des enl-■staiidenen Körpers in einem Temperaturbereich zwischen 450 und KUO C" mit einer Zeitdauer /wischen 3 Lind <ii) Stunden, dadurch gekennzeichnet, daß Ga1O, mit einer Konzentration in eiiicni Bereich /wischen 0.25 und I Molpro/ent des Lösungsmittels verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i. dadurch gekenn/-cichne', daß Zink in einer Konzentration von 0,03 Molprozent und Ga.,O.( in einer Konzentration von 0.35 Molpro/ent verwendet werden.
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