NL8001295A

NL8001295A - Combinatie van een halfgeleider en glas.

Info

Publication number: NL8001295A
Application number: NL8001295A
Authority: NL
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1979-03-14
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1980-09-16
Also published as: GB2045524A; GB2045524B; US4344803A; DE2909956A1; FR2451635B1; FR2451635A1

Description

* Λ L Η.Ο. 28.703 -1-

Combinatie van een halfgeleider en glas.

De uitvinding heeft betrekking op een combinatie van een halfgeleider en glas, waarbij ten minste één halfgeleiderlaag duurzaam is verbonden met een plaatvormig glassubstraat.

De uitvinding heeft ten doel een combinatie van een halfgelei-3 der en glas te verschaffen, waarbij in het grensgebied tussen de glascomponent en de halfgeleidercomponent de recombinatie van minder-heidsladingsdragers verminderd is.

Dit doel wordt bereikt met een combinatie van een halfgeleider en glas van de in aan de aanhef aangegeven soort, welke combinatie 10 hierdoor is gekenmerkt, dat de halfgeleiderlaag in een van het glassubstraat afgekeerd laaggebied een homogene doping N = NQ bezit, dat de doping in de richting van de normaal op het vlak van de halfgeleiderlaag, uitgaande van de waarde N = NQ,met afnemende afstand tot het grensvlak tussen de halfgeleider en het glas, in een deellaag van de 13 halfgeleiderlaag continu toeneemt tot een waarde N = N bij het te- s gen het glassubstraat aanliggende oppervlak van de halfgeleiderlaag, en dat W > 30 N . s o

Bij een voorkeurs-uitvoering van de uitvinding ligt de dikte van de deellaag tussen ongeveer 10 en 100 nm. Voorts verdient het aanbe-20 veling de genoemde laag door ionenimplantatie of diffusie te vormen.

Als de genoemde laag door diffusie wordt gevormd verdient het de voorkeur dat tijdens de diffusie het buitenste oppervlak van de halfgeleiderlaag,dat grenst aan de deellaag van de halfgeleiderlaag, bedekt is met een bekleding van siliciumdioxide dat met een doopstof 25 is verrijkt.

De uitvinding zal nu nader worden verklaard aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 een schematisch zijaanzicht is van een combinatie van een halfgeleider en glas,bestaande uit een halfgeleiderlaag en een 30 glassubstraat, fig. 2 een schema is van de energieband van de halfgeleiderlaag, en fig. 3 in de vorm van een diagram de doopstofverdeling in de halfgeleiderlaag weergeeft als een funktie van de afstand tussen de 35 halfgeleiderlaag en het glassubstraat.

In fig. 1 ziet men het glassubstraat 21 en een halfgeleiderlaag 25, die de componenten vormen van een combinatie van een halfgeleider en glas. De halfgeleiderlaag 25 en het glassubstraat 27 worden 800 1 2 95 -2- met hun grensvlakken 23» cq 22rop elkaar gelegd en, zoals bijvoorbeeld in de Nederlandse octrooiaanvrage 79.072^-5 is beschreven, door toepassing van druk en warmte duurzaam met elkaar verbonden. Zulk een combinatie van een halfgeleider en glas wordt bijvoorbeeld gebruikt 5 als een fotokathode in een beeldomvorm- of beeldversterkingsbuis. Ter verbetering van de optoëlektrische eigenschappen van zulke kathoden wordt gestreefd naar een vermindering van de recombinatie van minderheidsladingsdragers aan het grensvlak tussen de halfgeleiderlaag en het glassubstraat.

10 Dit wordt volgens de uitvinding verkregen, doordat de halfgelei derlaag 25 laaggebieden 2b, 26 bevat, die zich onderscheiden door verschillende hoeveelheden doopstof. In het laaggebied 26 van de halfgeleiderlaag 25» welk laaggebied is afgekeerd van het grensvlak tussen de halfgeleiderlaag en het glassubstraat, is de concentratie 15 van de doopstof constant en bezit de waarde N = Nq. Uitgaande van deze waarde neemt de hoeveelheid doopstof continu toe in de richting' van de normaal op het vlak van de halfgeleiderlaag 25» enjwel met afnemende afstand tot het grensvlak 22, 23 tussen de halfgeleider en het glas, in een deellaag 2b van de halfgeleiderlaag 25» totdat een 20 waarde N = N wordt bereikt bij het oppervlak 23 van de halfgeleider-s laag 25, dat grenst aan het glassubstraat 21, Dit verloop van de hoeveelheid doopmiddel N in afhankelijkheid van de afstand z tot het grensvlak tussen de halfgeleiderlaag 25 en het glassubstraat 21 is weergegeven in fig. 3.

25 Bijzonder goede eigenschappen van de combinatie van de halfge leider en het glas verkrijgt men, als de concentratie N van de doop-

O

stof bij het buitenste oppervlak 23 van de halfgeleiderlaag 25, welk oppervlak grenst aan het glassubstraat, meer dan ongeveer het 30-voudige bedraagt van de doopstofconcentratie Nq in het gebied 26 van 30 de halfgeleiderlaag 25.

Met de in fig. 3 weergegeven verdeling van de doopstof bereikt men, dat de minderheidsladingsdragers (elektronen) door de laag 2b van de halfgeleider 25 worden gereflecteerd. Dit wordt verduidelijkt door het in fig, 2 weergegeven schema van de energieband van de half-35 geleiderlaag. In deze figuur wordt met 30 het ferminiveau aangegeven. De referentiegetallen 31 en 32 geven aan de kant van de valentieband, cq de kant van de geleidingsband. Zulk een opstelling van de energie-niveau's leidt er derhalve in een p-gedoopte halfgeleider toe, dat de minderheidsladingsdragers (elektronen) door de laag 2b worden gere-JfO flecteerd, waardoor in het grensgebied tussen de halfgeleiderlaag 2b 800 1 2 95 « * -. -3- en het glassubstraat 21 een vermindering wordt verkregen van de re- combinatie van minderheidsladingsdragers.

Het biedt bijzondere voordelen de doopstof door middel van ionenimplantatie in de laag 2k aan te brengen.

5 Het verloop van de concentratie van de doopstof in de halfgelei- derlaag 25 kan ook door diffusieprocessen worden beïnvloed. Het blijkt doeltreffend de diffusie hierbij zodanig uit te voeren, dat ten minste tijdens de diffusie het buitenvlak dat de laag 2k van de halfgeleiderlaag 25 begrenst, bedekt is met een laag van siliciumdi-10 oxide dat verrijkt is met doopstof. Deze laag van siliciumdioxide wordt na beëindiging van het diffusieproces op een op zichzelf bekende wijze verwijderd.

800 1 2 95

Claims

1. Combinatie van een halfgeleider en glas, waarbij ten minste één halfgeleiderlaag duurzaam met een plaatvormig glassubstraat is verbonden, met het kenmerk, dat de halfgeleiderlaag 5 (25) in één van het glassubstraat (21) afgekeerd laaggebied (26) een homogene doping N = Nq bezit, dat de doping in de richting van de normaal op het vlak van de halfgeleiderlaag (25), uitgaande van de waarde N = Nq, met afnemende afstand tot het grensvlak (22, 23) tussen de halfgeleider en het glas, in een deellaag (2*0 van de halfge-10 leiderlaag (25) continu toeneemt tot een waarde N = N bij het opper- O vlak (23) van de halfgeleiderlaag (25), dat grenst aan het glassubstraat (21), en dat N > 30 N . s o

2. Combinatie van een halfgeleider en glas volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dikte van de deellaag (2*0 ligt 15 tussen 10 en 100 nm.

3. Werkwijze voor de vervaardiging van een combinatie volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de deellaag (2*0 door ionenimplantatie wordt gevormd. *t. Werkwijze voor de vervaardiging van een combinatie volgens 20 conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de deellaag (2*0 door diffusie wordt gevormd.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat tijdens de diffusie het buitenste oppervlak (23) van de halfgeleiderlaag (25), dat grenst aan de deellaag (2*0 van de halfgeleider-25 laag (25),18 bedekt met een bekleding van siliciumdioxide dat met een doopstof is verrijkt. ****** 800 1 2 95