DE102008047955A1

DE102008047955A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbleiterschichten

Info

Publication number: DE102008047955A1
Application number: DE102008047955A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Prof. Frey; Otto Hauser
Original assignee: Individual
Current assignee: Dritte Patentportfolio Beteiligungsgesellschaf De
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-04-01

Abstract

Eine Halbleiterkristallschicht auf einem flächigen Substrat wird erzeugt, indem flüssiges German oder Silan mit Hilfe einer Hochdruckpumpe einer Einspritzdüse zugeführt wird. Die Einspritzdüse ist eine Ultraschalldüse mit einem schnell beweglichen Ventilverschlussglied. Hiermit wird ein Aerosol aus dem Silan und der umgebenden Schutzgasatmosphäre erzeugt. Die Tröpfchengröße des Aerosols wird in einer nachgeschalteten Lavaldüse, deren Wand in Ultraschallschwingungen versetzt ist, weiter verkleinert. Das so erhaltene Aerosol gelangt in eine Ionisiereinrichtung, wo es negativ geladen wird. In einem anschließenden elektrostatischen Feld werden die negativ geladenen Aerosoltröpfchen oder Molekülcluster in Richtung auf das Substrat beschleunigt. Beim Auftreffen auf das Substrat bzw. die Halbleiterschicht tritt eine Kristallisation des Halbleitermaterials auf.

Description

Zur Erzeugung von Halbleiterschichten auf Substraten ist es bekannt unter entsprechenden Prozessbedingungen eine polykristalline Schicht aus einer Flüssigkeit auf dem Substrat aufwachsen zu lassen. Die Flüssigkeit aus dem die polykristalline Schicht erzeugt wird, ist Silan oder German, je nach dem ob eine Silizium- oder ein Germaniumhalbleiter hergestellt werden soll.
Die Prozessbedingungen, die hierbei erforderlich sind, sind aufwendig und verteuern die Herstellung der Halbleiterschicht enorm.
Es ist ferner bekannt die Halbleiterschicht mit Hilfe von Ionenstrahlepitaxie zu erzeugen. Hierbei wird ein Ionenstrahl aus Siliziumatomen erzeugt, der auf das Substrat gerichtet ist. Aufgrund der hohen Aufprallenergie ist die energieärmste Form das entsprechende Siliziumkristall auf der Substratoberfläche.
Ionenstrahlepitaxie ist ebenfalls aufwendig, denn es muss ein hinreichend gutes Vakuum bereit gestellt werden.
Aus einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung ist es bekannt die Halbleiterschicht zu erzeugen, indem auf das Substrat mit einer dünnen Silan- oder German schicht aufgebracht wird. Diese Schicht enthält Kristallisationskeime in Form von gemahlenen Silizium. Der so beschichtete Träger wird aufgeheizt, wodurch sich aus dem Silan das Silizium ausscheidet und als Kristall an der Substratoberfläche aufwächst. Dieses Verfahren ist kostengünstiger als die Übrigen Verfahren.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zu schaffen, mit der kostengünstig Halbleiterschichten auf Substraten oder anderen Halbleiterschichten erzeugt werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass ein Substrat bereit gestellt wird, auf dem die Halbleiterschicht erzeugt werden soll. Das Substrat kann entweder ein nacktes Substrat sein oder ein Substrat auf dem sich bereits eine Halbleiterschicht befindet.
Es wird ferner ein Behälter bereit gestellt, in dem sich Silan oder German oder eine Mischung aus beidem befindet. Diese Flüssigkeit wird mit Hilfe einer Hochdruckpumpe einem Ventil zugeführt, dessen Ventilverschlussglied mit hoher Frequenz geöffnet und geschlossen wird. Derartige Düsen enthalten Piezoelemente zum Antrieb des Ventilverschlussglieds. Die Piezoelemente werden mit einer Wechselspannung zwischen 5.000 und 10.000 Hz angesteuert. Derartige Düsen finden als sogenannte Hochdruckeinspritzdüsen beispielsweise bei Dieselmotoren mit der Common-Rail-Technik Anwendung und sind auf dem Markt ohne weiteres verfügbar. Es handelt sich hierbei um Massenware.
Mit Hilfe dieser Ultraschallbereich arbeitenden Düse wird ein Aerosol mit sehr feinen Tröpfchen erzeugt. Das Aerosol kann mit Hilfe einer zur Ultraschallschwingungen angeregten Lavaldüse noch weiter atomisiert werden, wodurch einzelne Cluster aus Silan/German entstehen, die um die 200 bis ca. 1.000 Moleküle enthalten. Mit Hilfe einer Ionisiereinrichtung wird der Silan-/Germanstrom ionisiert um anschließend im elektrischen Feld auf die notwendige Geschwindigkeit/Energie beschleunigt werden zu können, die erforderlich ist, damit das Silan/German, das auf die Substratoberfläche bzw. die dort vorhandene Halbleiterschicht auftrifft, auskristallisiert.
Aufgrund des neuen Verfahrens entsteht eine Halbleiterschicht, die gerichtet kristallisiert ist und keine ”Klumpen” enthält. Die Schicht hat einen ähnlichen Aufbau, wie eine Schicht, die durch Ionenstrahlepitaxie erhalten ist, d. h. es wird eine Halbleiterschicht erzeugt mit sehr hoher Qualität über die gesamte Fläche.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass lediglich eine Schützgasatmosphäre beispielsweise Argon erforderlich ist. Es nicht notwendig aufwendig ein Vakuum herzustellen. Dementsprechend treten auch keine Abdichtungsprobleme auf, und das Verfahren eignet sich besonders gut zur fortlaufenden Produktion von Halbleiterschichten auf einem kontinuierlich durchlaufenden Band. Der Druck der Argonatmosphäre kann bei normalem Luftdruck liegen, d. h. ca. ein bar oder darüber, so dass Sauerstoff und Stickstoff aus der Luft in den Prozessraum nicht eindringen können.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens umfasst erfindungsgemäß eine Quelle für Silan oder German. Hierbei handelt es sich um einen druckfreien Flüssigkeits speicher. An diesem Speicher ist eine Hochdruckpumpe angeschlossen, die das Silan/German absaugt und mit einem Druck von ca. 2.000 bar der Zerstäubungseinrichtung zuführt. Nach dem Zerstäuben oder Atomisieren des Silans/Germans oder der Mischung aus beidem wird der erhaltene Aerosolstrahl ionisiert und zwar mit Hilfe einer Elektronenquelle. Die Elektronenquelle ist so ausgerichtet, dass die Elektronen quer zu dem Aerosolstrahl fliegen.
Mit Hilfe eines nachgeschalteten elektrischen Feldes wird der ionisierte Aerosolstrahl weiter beschleunigt und trifft auf das Substrat bzw. die auf dem Substrat erzeugte Halbleiterschicht auf. Dort entsteht die entsprechende Kristallschicht.
Bei dem Substrat genügt es, dass es zumindest geringfügig elektrisch leitend ist. Für den Fall, dass das Substrat über die gesamte Fläche nicht homogen elektrisch leitend ist, besteht die Möglichkeit, die Beschleunigungsspannung zwischen der Ionisiereinrichtung und einer Elektrode anzulegen, die sich aus der Sicht des Ionenstroms hinter dem Substrat befindet und elektrisch leitend ist.
Bei dem Substrat kann es sich um eine Metallfolie oder ein textiles Flächengebilde aus einem metallischen oder nicht metallisch elektrisch leitenden Fasern oder ein Halbleiter beschichtetes Substrat handeln.
Das Aerosol kann mit Hilfe einer Düse erzeugt werden.
Wenn die Tröpfchengröße des so erzeugten Aerosols noch zu groß ist, kann das Aerosol mit Hilfe einer Ultraschal leinrichtung weiter atomisiert werden.
Als Düse eignet sich eine sogenannte ultraschalleinspritzedüse, wie sie beispielsweise in der Common-Rail-Technik bei Kraftfahrzeugmotoren in großem Umfang Einsatz findet. Bei derartigen Düsen wird das Ventilverschlussglied über Piezoelemente mit hoher Geschwindigkeit zwischen der geschlossenen und der offenen Stellung hin und her bewegt, was am Ausgang der Düse eine sehr feine Tröpfchengröße hervorruft.
Eine gute Zerstäubung des Silans/Germans oder Mischung daraus wird erhalten, wenn die Flüssigkeit mit dem chemisch gebundenen Halbleitermaterial unter hohem Druck von wenigstens 500 bar, vorzugsweise wenigstens 1.000 bar, vorzugsweise von wenigstens 2.000 bar zugeführt wird.
Die Betriebsfrequenz für die Ultraschallspritzdüse kann zwischen 1.000 und 10.000 Hz, vorzugsweise um die 5.000 Hz liegen.
Der Druck und die Hochdruckeinspritzdüse können derart aufeinander abgestimmt werden, dass die Austrittsgeschwindigkeit des Aerosols wenigstens 1.000 m/s beträgt.
Eine weitere Verkleinerung der Tröpfchengröße in dem Aerosol kann erreicht werden, wenn eine Lavaldüse verwendet wird, die mit Ultraschall angeregt wird.
Die Anregungsfrequenz für die Lavsldüse kann zwischen 250 und 5.000 Hz, vorzugsweise zwischen 500 und 1.000 Hz liegen.
Um eine Nachbeschleunigung zu erhalten, kann der Aerosolstrom mit Hilfe einer Elektronenquelle ionisiert werden. Die Elektronenquelle erzeugt einen Elektronenstrom quer zum Aerosolstrom.
Durch diese Elektronenquelle wird der Aerosolstrom negativ geladen. Er kann dadurch mittels eines elektrischen Feldes in Richtung auf das Substrat, auf die für die Kristallisation erforderliche Geschwindigkeit beschleunigt werden. Die Beschleunigungsspannung liegt vorzugsweise bei 250 Volt.
Das Verfahren kann in einer Schutzgasatmosphäre bei wenigstens 0,5 bar, vorzugsweise bei atmosphärischem Druck ausgeführt werden.
Als Schutzgas kann Argon verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Quelle für die Flüssigkeit mit dem chemisch gebundenen Halbleitermaterial ein druckfester Behälter sein.
Als Pumpe kann eine Pumpe verwendet werden, die einen Druck von wenigstens 500, vorzugsweise wenigstens 1.000 bar erzeugt.
Zu der Zerstäubungseinrichtung kann eine Düse gehören, die als Ventil ausgeführt ist. Das Ventilverschlussglied kann mit einer Frequenz von wenigstens 1.000 Hz, vorzugsweise um die 5.000 Hz zwischen der Offen- und der Schließstellung hin und her bewegt werden. Dadurch wird ein Ultraschallareosolstrom erzeugt mit extrem feiner Tröpfchengröße. Die Vorrichtung verwendet insoweit vorzugsweise eine so genannte Hochdruckeinspritzdüse, wie sie in Kraftfahrzeugmotoren Anwendung findet. Derartige Düsen sind bekannt und brauchen hier nicht im Einzelnen erläutert zu werden, da sie handelsüblich sind.
Wenn die Tröpfchengröße noch nicht klein genug ist, kann der Düse eine Lavaldüse nachgeschaltet sein.
Die Lavaldüse kann mit einem Ultraschallwandler gekoppelt sein, um in dem Aerosolstrom Ultraschallschwingungen zu erzeugen, die dazu führen, dass die Tröpfchengröße weiter verkleinert wird. Die Verkleinerung der Tröpfchen geschieht aufgrund des Aufeinanderprallens der Tröpfchen in dem Aerosolstrom. Die hierfür notwendige Energie wird außer dem anregendem Ultraschallelement gewonnen.
Wenn die Geschwindigkeit nicht ausreicht, kann der Zerstäubungseinrichtung eine Beschleunigungseinrichtung unter Verwendung eines elektrischen Feldes nachgeschaltet sein. Die Beschleunigungseinrichtung umfasst eine Ionisiereinrichtung, in der der Aerosolstrom elektrisch geladen wird. Eine sehr einfache Ionisiereinrichtung besteht aus einer Elektronenquelle, die einen Elektronenstrom quer zu dem zum Aerosolstrom erzeugt. Die so erhaltene negativ geladenen Clustern von Silan/German könne mit Hilfe einer Beschleunigungsspannung in Richtung auf das Substrat weiter beschleunigt werden.
Im Übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.
Die nachfolgende Figurenbeschreibung erläutert Aspekte zum Verständnis der Erfindung. Weiter nicht beschriebene Details kann der Fachmann in der gewohnten Weise der Zeichnung entnehmen, die in soweit die Figurenbeschreibung ergänzt. Es ist klar, dass eine Reihe von Abwandlungen möglich sind. Die genaue Dimensionierung kann der Fachmann ohne Weiteres empirisch aufgrund der angegebenen Daten vornehmen.
Die nachfolgende Figur ist nicht maßstäblich. Zur Veranschaulichung von Details können bestimmte Bereiche übertrieben dargestellt werden. Darüber hinaus ist die Figur plakativ vereinfacht und enthält nicht jedes bei der praktischen Ausführung gegebenenfalls vorhandene Detail.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist die prinzipielle Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu Erzeugung einer Halbleiterkristallschicht auf einem Substrat veranschaulicht.
Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum erzeugen einer Halbleiterkristallschicht auf einem Substrat 2. Zu der Vorrichtung gehört ein Behälter 3, in dem sich eine Flüssigkeit befindet, aus der das gewünschte Halbleitermaterial abgeschieden werden kann. In der Regel handelt es sich hierbei um German oder Silan oder einer Mischung aus beiden Stoffen. Der Behälter 3 ist über eine Leitung 4 mit der Saugseite einer Pumpe 5 verbunden, die ausgangsseitig über eine Leitung 6 an eine Einspritzdüse 7 angeschlossen ist. Die Pumpe 5 dient dazu, auf der Eingangsseite der Einspritzdüse 7 einen Druck von ca. 2.000 bar zu erzeugen.
Bei dem Einspritzventil 7 handelt es sich um ein Ventil, wie es in Kraftfahrzeugen zum Kraftstoff einspritzen in den Zylinder verwendet wird. Das Einspritzventil 7 enthält einen äußeren Ventilkörper 8 mit einer Auslastöffnung 9. Die Auslassöffnung 9 wirkt mit einem Ventilverschlussglied 11 zusammen, das über einen Piezowandler 12 betätigt wird. Seitlich des Piezowandlers 12 verbinden Kanäle 13 die Einlassseite der Einspritzdüse 7 mit dem Auslass 9.
Das Piezoelement bzw. der Stapel aus Piezoelementen ist über elektrische Leitungen 14 mit einem nicht weiter veranschaulichten Stromgenerator verbunden. Im Betrieb erzeugt dieser für die Piezoelemente 12 eine Betriebswechselspannung von 5.000 Hz und eine Amplitude, die ausreicht um das Ventilverschlussglied 11 von dem Sitz an dem Auslass 9 abzuheben.
Die Auslasseseite der Einspritzdüse 7 ist mit einem in axial und Seitenrichtung beweglichen Rohr 15 verbunden. Das Rohr 15 enthält in der Nähe des Düsenauslass 9 einen nicht veranschaulichten Ringspalt, über den Gas zuströmen kann um das gewünscht Aerosol zu bilden. Das Rohr 15 dient der schwingungsmäßigen Entkopplung.
An das stromabwärts gelegene Ende des Rohrs 15 ist an die Eingangsseite einer Lavaldüse 16 angeschlossen. An der Außenseite der Lavaldüse 16 sitzt ein weiterer Piezowandler 17 mit elektrischen Anschlüssen 18. Die elektrischen Anschlüsse 18 sind mit einem nicht weiter gezeigten Stromgenerator verbunden, der eine Frequenz zwischen 500 und 1.000 Hz bei ausreichender Spannungsamplitude liefert. Mit Hilfe des Rohrs 15 sollen die Schwingungen der Lavaldüse 16 von der Einspritzdüse 7 fern gehalten werden.
Die Lavaldüse 16 weist einen Auslass 19 auf, der auf eine Ionisationseinrichtung 21 gerichtet ist. Zu der Ionisationseinrichtung 21 gehört eine schematisch angedeutete Kathode 22, die entsprechend mit Heizwicklungen 23 versehen ist, sowie eine Anode 24. Gegebenenfalls sind noch weitere Fokussiereinrichtungen vorgesehen um den Elektronenstrahl zwischen der Kathode 23 und der Anode 24 in geeigneter Weise zu bündeln. Die Kathode 22 und die Anode 24 sind, wie gezeigt, mit Abstand zueinander angeordnet, so dass sich die Partikel des aus der Lavaldüse 16 austretende Aerosolstrahls zwischen der Kathode 22 und der Anode 24 hindurch bewegen können.
Ein Spannungsgenerator 25, der mit einem Ende an die Anode 24 und mit dem anderen Ende an die Kathode 22 angeschlossen ist, liefert die erforderliche Spannung um die Elektronen aus der Kathode 22 austreten und sich in Richtung auf die Anode 24 bewegen zu lassen.
Eine weitere Spannungsquelle 26 verbindet die Kathode 22 mit dem Substrat 2 bzw. einer elektrisch leitenden Auflage für das Substrat 2. Mit Hilfe der Spannungsquelle 26 wird ein elektrostatisches Feld zwischen der Ionisierungseinrichtung 21 und dem Substrat 2 erzeugt. Dieses elektrische Feld bewirkt eine Beschleunigung, der aus der Ionisationseinrichtung 21 austretenden Ionen.
Die Anordnung ab dem Auslass 9 der Einspritzdüse 7 einschließlich dem Substrat 2 befindet sich in einem geschlossenen Raum, der mit einem Schutzgas gefüllten Raum. Bei dem Schutzgas handelt es sich vorzugsweise um Argon. Der Betriebsdruck in dem mit dem Schutzgas gefüllten Raum liegt bei ca. 1 bar, so dass keine komplizierten Abdichtungen erforderlich sind.
Die insoweit beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Mit Hilfe der Hochdruckpumpe 5 wir Silan, German oder eine Mischung aus beidem aus dem Behälter 3 angesaugt und mit dem entsprechenden Druck von ca. 2.000 bar in die Eingangsseite der Einspritzdüse 7 eingeleitet.
Die Einspritzdüse 7 arbeitet als Zerstäuberdüse. Durch das schnelle Öffnen und Schließen des Einspritzventils 7 entsteht zusätzlich zu der normalen Zerstäubungswirkung eine weitere Einleitung von mechanischer Energie in die vorbeiströmende Flüssigkeit, die daraufhin mit der umgebenden Schutzgasatmosphäre aus Argon ein Aerosol bildet.
Welche Betriebsfrequenz für das Einspritzventil bzw. die Einspritzdüse erforderlich ist, lässt sich empirisch ermitteln. Bisherige Versuche haben einen günstigen Wirkungsgrad bei 500 Hz gezeigt.
Das so erzeugte Aerosol gelangt in das Wellrohr 15 und von dort in die Eingangsseite der Lavaldüse 16.
Mit der Wand der Lavaldüse 16 ist der Piezoschwinger 17 verbunden, durch den die Wand der Lavaldüse in Schwingungen versetzt wird. Die Betriebsfrequenz des Piezoschwingers 17 liegt bei ca. 500 bis 1.000 Hz. Aus der Lavaldüse 16 tritt das Aerosol mit einer Geschwindigkeit von ca. 2.000 m/s aus.
Aufgrund der Transversalschwingungen, die in der Wand der Lavaldüse 16 erzeugt werden, werden die Aerosoltröpfchen in der entsprechenden Richtung bewegt, prallen aufein ander, was zu einer weiteren Verkleinerung der Tröpfchen führt.
Am Ausgang der Lavaldüse 16 haben die Aerosoltröpfchen eine Größe von ca. ... Silan- oder Germanatomen.
Aufgrund der gerichteten Bewegung beim Austritt aus der Einspritzdüse 7 bewegt sich der Aerosolstrahl in den Spaltraum zwischen der Kathode 22 und der Anode 24. In diesen Bereich bewegen sich Elektronen quer dazu von der Kathode 22 zu der Anode 24. Die Elektronen prallen mit den vorbei fliegenden Clustern aus Silan- oder Germanmolekülen zusammen und ionisieren diese, soweit ein Cluster mit einem Elektron zusammenstößt, wird dieser Cluster negativ geladen.
Da zwischen den Elektronenfeld im Spalt zwischen der Kathode 22 und der Anode 24 und dem Substrat ein Potenzialfeld aufgebaut ist mit der Hilfe der Spannungsquelle 26, werden die nunmehr ionisierten Molekülcluster in Richtung auf das Substrat beschleunigt. Die Beschleunigungsspannung liegt bei ca. 250 Volt.
Durch die Beschleunigung kommen die Molekülcluster auf Geschwindigkeiten, die dazu führen, dass beim Auftreffen der Molekülcluster auf die Substratoberfläche oder die dort bereits erzeugten Halbleiterkristalle das Molekül aufbricht und das enthaltene Silizium an der Oberfläche Kristalle bildet.
Mit den erfindungsgemäßen Vorrichtung können nacheinander mehrere Halbleiterschichten auf dem Substrat 2 erzeugt werden. Entsprechend dem gewünschten Leitungstyp der Halbleiterschicht sind dem Silan, dem German oder der Mischung aus beidem in dem Behälter 3 entsprechende Dotierungsstoffe zugemischt oder aber sie werden über eine separate Leitung zu dem Einlass der Hochdruckpumpe 5 befördert. Da sich die Dotierungsstoffe oder -atome in dem Aerosolstrom befinden, werden sie beim Auftreffen auf das Substrat bzw. dort bereits vorhandene Kristallschicht in das weiter wachsende Kristall mit eingebunden.
Da die Anordnung einer Schutzgasatmosphäre aus Argon bei ca. einem bar arbeitet, ist der apparative Aufwand verhältnismäßig gering. Darüber hinaus ist auch der Energieeinsatz gering, weil der Wirkungsgrad des Gesamtsystems gut ist und keine besonderen Hilfsaggregate benötigt werden.
Als Substrat eigenen sich alle leitenden Materialien aus Metall oder Kohlenstoff oder auch nichtleitende Materialien wenn hinter dem Substrat eine entsprechende Elektrode vorgesehen ist.
Eine Halbleiterkristallschicht auf einem flächigen Substrat wird erzeugt, indem flüssiges German oder Silan mit Hilfe einer Hochdruckpumpe einer Einspritzdüse zugeführt wird. Die Einspritzdüse ist eine Ultraschalldüse mit einem schnell beweglichen Ventilverschlussglied. Hiermit wird ein Aerosol aus dem Silan und der umgebenden Schutzgasatmosphäre erzeugt. Die Tröpfchengröße des Aerosols wird in einer nachgeschalteten Lavaldüse, deren Wand in Ultraschallschwingungen versetzt ist, weiter verkleinert. Das so erhaltene Aerosol gelangt in eine Ionisiereinrichtung, wo es negativ geladen wird. In einem anschließenden elektrostatischen Feld werden die negativ geladenen Aerosoltröpfchen oder Molekülcluster in Richtung auf das Substrat be schleunigt. Beim Auftreffen auf das Substrat bzw. die Halbleiterschicht tritt eine Kristallisation des Halbleitermaterials auf.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Halbleiterschichten, mit den Schritten: – es wird ein Substrat (2) bereitgestellt, – es wird ein Aerosol erzeugt, das Flüssigkeitströpfchen aus chemisch gebundenem Halbleitermaterial enthält, – die Flüssigkeitströpfchen werden negativ ionisiert und – die ionisierten Tröpfchen werden in einem elektrischen Feld beschleunigt – der in dem elektrischen Feld erzeugte Ionenstrahl wird auf das Substrat (2) gerichtet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) zumindest geringfügig elektrisch leitend ist.
verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) eine Metallfolie oder ein textiles Flächengebilde aus metallischen oder nicht metallischen elektrisch leitenden Fasern oder ein halbleiterbeschichtetes Substrat ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aerosol mit Hilfe einer Düse (7) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass das Aerosol mit Hilfe einer weiteren Ultraschalleinrichtung (16, 17) weiter atomisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Düse (7) eine Hochdruckeinspritzdüse () verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckeinspritzdüse (7) die Flüssigkeit mit dem chemisch gebundenen Halbleitermaterial unter hohem Druck von wenigstens 500 bar vorzugsweise von wenigstens 1000 bar höchst vorzugsweise von wenigstens 2000 bar zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsfrequenz für Hochdruckeinspritzdüse (7) zwischen 1000 und 10.000 Hz liegt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck und die Hochdruckeinspritzdüse (7) derart aufeinander abgestimmt werden, dass die Auftrittsgeschwindigkeit des Aerosols wenigstens 1000 bis 2000 m/s beträgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an die Hochdruckeinspritzdüse (7) eine Lavaldüse (16) angeschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lavaldüse (16) mit Ultraschall angeregt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallfrequenz für die Lavaldüse (16) zwischen 250 und 5000 Hz vorzugsweise zwischen 500 und 1000 Hz liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aerosol mittels eines zu dem Aerosolstrom quer ausgerichteten Elektronenstrahls ionisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ionisationseinrichtung (22, 24) und dem Substrat (2) eine Beschleunigungsspannung angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einer Schutzgasatmosphäre bei wenigstens 0,5 bar vorzugsweise bei atmosphärischen Druck durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgas Argon ist.
Vorrichtung zur Erzeugung von Halbleiterschichten auf einem Substrat (2), mit einer Quelle (3) für Silan oder German oder einer Mischung hieraus, mit einer Pumpe (5), deren Saugseite an die Quelle (3) für Silan oder German angeschlossen ist und die eine Druckseite () aufweist, mit einer Zerstäubungseinrichtung (7, 16), die an die Druckseite der Pumpe (5) angeschlossen ist und die dazu eingerichtet ist die zugeführte Flüssigkeit zu atomisieren, und mit einer Beschleunigungseinrichtung (22, 24, 26) zum beschleunigen der Flüssigkeitströpfchen, damit die Flüs sigkeitströpfchen mit hoher Geschwindigkeit auf das Substrat (2) auftreffen um dort zu kristallisieren.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle (3) für die Flüssigkeit mit dem chemisch gebundenen Halbleitermaterial ein druckfreier Behälter () ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (5) einen Druck von wenigstens 1000 bar erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Zerstäubungseinrichtung (7, 16) ein Ventil (7) gehört, dessen Ventilverschlussglied (11) mit einer Frequenz von wenigstens 1000 Hz vorzugsweise um die 5000 Hz zwischen der Offen- und der Schließstellung hin und her bewegt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubungseinrichtung (7, 16) eine Lavaldüse (16) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Lavaldüse (16) mit einem Ultraschallwandler (17) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungseinrichtung (22, 24, 26) eine Ionisierungseinrichtung (22, 24) aufweist, in der die atomisierte Flüssigkeit ionisiert wird,
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ionisierungseinrichtung (22, 24) einen Elektronenstrom erzeugt, der quer zu der Bewegungsrichtung des Aerosols ausgerichtet ist, das die Lavaldüse (16) verlässt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ionisierungseinrichtung (22, 24) und dem Substrat (2) eine Spannungsquelle (26) angeschlossen ist, um den Ionenstrahl zu beschleunigen.