DE1274232B

DE1274232B - Process for the production of semiconductor components that act as recombination radiators

Info

Publication number: DE1274232B
Application number: DEJ34082A
Authority: DE
Inventors: Hans Stephen Rupprecht; Jerry Mac Pherson Woodall
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1966-07-15
Filing date: 1967-07-07
Publication date: 1968-08-01
Also published as: SE316832B; FR1529040A; NL6706639A; GB1170799A; BE699987A; JPS5120873B1; CH490781A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

H05bH05b

Deutsche Kl.: 2If-89/03 German class: 2If-89/03

Nummer: 1274 232Number: 1274 232

Aktenzeichen: P 12 74 232.4-33 (J 34082)File number: P 12 74 232.4-33 (J 34082)

Anmeldetag: 7. Juli 1967Filing date: July 7, 1967

Auslegetag: 1. August 1968Open date: August 1, 1968

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von als Rekombinationsstrahler wirksamen Halbleiterbauteilen mit einer verhältnismäßig dicken, Licht räumlich, d. h. aus dem Zonenraum, emittierenden Zone und mit einem Übergang zur Injektion von Ladungsträgern in diese Raumzone.The present invention relates to a method for producing effective as recombination emitters Semiconductor components with a relatively thick, light spatial, d. H. from the zone, emitting zone and with a transition for the injection of charge carriers into this space zone.

Die Strahlung wird von rekombinierenden Defektelektronen erzeugt, wobei insgesamt eine hohe äußere Quantenausbeute erreicht wird. In der letzten Zeit haben Licht emittierende Halbleiterbauteile eine stetig anwachsende Bedeutung erlangt. Derartige Bauteile wurden unter Benutzung von Halbleiterkörpern hergestellt, die infolge von Rekombinationsstrahlung gewisse Energie in Form von Licht liefern. Diese Strahlung wird in einem aktiven, lichtemittierenden Bereich eines Halbleiterkristalls erzeugt, innerhalb dessen die Rekombination zwischen aus dem Leitfähigkeitsband stammenden Elektronen mit Defektelektronen stattfindet, wobei die zuletzt genannten Ladungsträger entweder aus dem Valenzband oder einem in der Nähe des Valenzbandes eingerichteten Dotierungsniveau entstammen. So wurden z. B. Rekombinationsstrahlung liefernde Übergänge aus GaAs bekannt, deren N-Zone bis zur Entartung mit Te oder mit Si und deren P-Zone mit Zn dotiert sind. In einer bekannten Form eines solchen Halbleiterbauteils wird ein PN-Übergang als Mittel zur Injektion von Elektronen in das lichtemittierende Gebiet benutzt, bei welchem es sich gewöhnlich um eine Zone vom P-Leitfähigkeitstyp handelt. Lichtemittierende Bauteile wurden auch bereits unter Benutzung eines Lawinendurchbruchmechanismus zur Erzeugung der für den Rekombinationsprozeß erforderlichen Elektronen-Defektelektronenpaare benutzt. Beide Typen von Bauteilen arbeiten als optische Sender (Laser) und erzeugen hochmonochromatische Ausgangsenergien in Form von Licht, das eine starke Bündelung sowie Kohärenz aufweist. Ähnliche Halbleitervorrichtungen werden auch als elektrolumineszente Bauteile benutzt, wobei das gelieferte Licht nicht alle obengenannten Eigenschaften aufweist. Die vorliegende Erfindung richtet sich insbesondere mehr auf die zuletzt genannten elektrolumineszenten Bauteile, d. h. auf Bauteile, welche in der Lage sind, bei einer hohen äußeren Quantenausbeute Licht auszustrahlen, wobei nicht notwendigerweise der Lawineneffekt zu Hilfe genommen werden muß. Hierdurch entfallen die für den Lawineneffekt erforderlichen hohen Felder und Spannungen. Die Mehrzahl der bisher bekanntgewordenen Injektionsstrahlung liefernden Halbleiterbauteile besitzen einen verhältnismäßig niedrigen Wirkungsgrad, der unter anderem auch darauf zurückzuführen ist, daß der Verfahren zum Herstellen
von als Rekombinationsstrahler
wirksamen HalbleiterbauteilenThe radiation is generated by recombining hole electrons, with an overall high external quantum yield being achieved. Recently, light-emitting semiconductor components have become increasingly important. Such components were manufactured using semiconductor bodies which, as a result of recombination radiation, deliver certain energy in the form of light. This radiation is generated in an active, light-emitting area of a semiconductor crystal, within which the recombination between electrons originating from the conductivity band and defect electrons takes place, the last-mentioned charge carriers originating either from the valence band or from a doping level established in the vicinity of the valence band. So were z. B. recombination radiation producing transitions from GaAs are known whose N-zone are doped to degeneracy with Te or with Si and the P-zone with Zn. In one known form of such a semiconductor device, a PN junction is used as a means for injecting electrons into the light emitting region, which is usually a P conductivity type zone. Light-emitting devices have also been used to generate the electron-hole pairs required for the recombination process using an avalanche breakdown mechanism. Both types of components work as optical transmitters (lasers) and generate highly monochromatic output energies in the form of light that is highly focused and coherent. Similar semiconductor devices are also used as electroluminescent devices, and the light provided does not have all of the above properties. The present invention is particularly directed more to the last-mentioned electroluminescent components, ie to components which are able to emit light with a high external quantum yield, the avalanche effect not necessarily having to be used as an aid. This eliminates the high fields and voltages required for the avalanche effect. The majority of the previously known semiconductor components delivering injection radiation have a relatively low degree of efficiency, which is also due, among other things, to the fact that the manufacturing method
of as a recombination emitter
effective semiconductor components

Anmelder:Applicant:

International Business Machines Corporation,International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Phys. H. Preisher, Patentanwalt,Dipl.-Phys. H. Preisher, patent attorney,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 497030 Boeblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:
Hans Stephen Rupprecht,
Yorktown Heights, N. Y.;
Jerry Mac Pherson Woodall,
Putnam Valley, N. Y. (V. St. A.)Named as inventor:
Hans Stephen Rupprecht,
Yorktown Heights, NY;
Jerry Mac Pherson Woodall,
Putnam Valley, NY (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 15. Juli 1966 (565 440)V. St. v. America July 15, 1966 (565 440)

Bereich des Leuchtens auf die schmale, durch die Diffusionslänge der Ladungsträger gegebene Übergangszone zwischen den P- und N-leitenden Kristallzonen beschränkt ist.Area of illumination on the narrow transition zone given by the diffusion length of the charge carriers is restricted between the P- and N-type crystal zones.

Da man von einer ein bis zwei Diffusionslängen dicken Schicht jedoch keine allzu große Lichtstärke bzw. allzu hohen Wirkungsgrad erwarten kann, wurden Anstrengungen unternommen, den Injektionsstrahlung liefernden Bereich auf ein größeres Kristallvolumen auszudehnen. So ist in der deutschen Patentschrift 1 052 563 eine Anordnung und Herstellungsverfahren für Injektions-Elektrolumineszenzlampen beschrieben, bei der eine beträchtliche Vergrößerung des strahlenden Volumens durch eine PIN-Struktur realisiert ist.However, since a layer one to two diffusion lengths thick does not produce too much light intensity or can expect an excessively high degree of efficiency, efforts have been made to reduce the area supplying the injection radiation to a larger crystal volume to expand. For example, in German patent specification 1,052,563 there is an arrangement and manufacturing method described for injection electroluminescent lamps, in which a considerable increase in the radiating volume is achieved by means of a PIN structure is.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine rationelle Herstellung von Licht emittierenden Halbleiterbauteilen gestattet, die mit einer genügend hohen Quantenausbeute arbeiten.The present invention is based on the object of specifying a method that is an efficient Manufacture of light-emitting semiconductor components is allowed with a sufficiently high quantum yield work.

Das diese Aufgabe lösende Verfahren zur Herstellung von als Rekombinationsstrahler wirksamen Halbleiterbauteilen mit einer verhältnismäßig dicken, das Licht räumlich, d. h. aus dem Zonenraum emittieren-The method which solves this problem for the production of semiconductor components which are effective as recombination radiators and which have a relatively thick thickness Spatial light, d. H. emit from the zone space

809 588/188809 588/188

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den Zone und mit einem Übergang zur Injektion von die vorwiegend als Donatoren, auf der einen Seite des Ladungsträgern in diese Raumzone ist dadurch ge- Überganges und vorwiegend als Akzeptoren auf der kennzeichnet, daß der Körper des Halbleiterbauteiles anderen Seite des Überganges in das Kristallgitter unter Benutzung eines amphoter dotierbaren Halb- des Substrats eingebaut werden können. Die Halbleitergrundmaterials und einer amphoteren Dotierungs- 5 leiterbauteite nach der Lehre der Erfindung wurden substanz aus der Schmelze gezüchtet und daß bei fernerhin hergestellt unter Benutzung eines neuen diesem Züchtungsprozeß der Temperaturverlauf in verbesserten Rekristalllisationsverfahrens aus der der Weise gesteuert wird, daß die amphotere Dotie- Schmelze, wobei die Temperatur in geeigneter Weise rungssubstanz auf der einen Seite, der N-Zone des gesteuert wird, damit die Atome des amphoteren Überganges, als Donator, auf der anderen Seite, der io Dotierungsmittels veranlaßt werden, innerhalb der P₀-Zone, jedoch als Akzeptor in das Kristallgitter rekristallisierenden Struktur in Form der gewünschten eingebaut wird derart, daß sich als lichterzeugende Leitfähigkeit wirksam zu werden.
Zone eine P₀-Zone mit einer geringen Konzentration Als spezielles Ausführungsbeispiel zur Erläuterungthe zone and with a transition to the injection of the predominantly as donors, on one side of the charge carriers in this space zone is characterized by transition and predominantly as acceptors on the other side of the transition into the crystal lattice using the body of the semiconductor component an amphoteric dopable half of the substrate can be incorporated. The semiconductor base material and an amphoteric doping 5 conductor component according to the teaching of the invention were substance grown from the melt and that, furthermore, using a new growth process, the temperature profile is controlled in an improved recrystallization process from the way that the amphoteric doping melt, the temperature being controlled in a suitable manner on the one hand, the N zone of the, so that the atoms of the amphoteric transition, as a donor, on the other hand, the dopant are caused within the P ₀ zone, but as Acceptor is built into the crystal lattice recrystallizing structure in the form of the desired so that it can become effective as a light-generating conductivity.
Zone a P ₀ zone with a low concentration As a special exemplary embodiment for explanation

an Überschußladungsträgern ergibt. des Erfindungsgedankens wurde eine elektrolumines-of excess carriers. the idea of the invention was an electroluminescent

Das Halbleiterbauteil nach der Erfindung umfaßt is zente Galliumarseniddiode gewählt, welche einen demnach ein lichterzeugendes Gebiet, welches einen PN-Übergang zwischen einer N-Zone und einer beträchtlich größeren Umfang aufweist, als dies bei bezüglich der Akzeptor-Störstellen im wesentlichen den bisher bekannten Rekombinationsstrahlern der kompensierten P₀~Zone besitzt, die daher lediglich Fall war, z. B. wird in elektrolumineszenten Bauteilen eine geringfügige wirksame P-Dotierung aufweist, aus Galliumarsenid nach dem Stand der Technik eine 20 Silizium wird als amphoteres Dotierungsmittel sowohl Rekombinationsstrahlung in einem P-leitenden Ge- in der P₀- als auch in der N-Zone benutzt,
biet erzeugt, welches stark, z. B. mit Zink, dotiert ist. Einzelheiten des Erfindungsgedanken gehen aus derThe semiconductor component according to the invention comprises is cente gallium arsenide diode selected, which accordingly has a light-generating area which has a PN junction between an N-zone and a considerably larger circumference than in the case of the previously known recombination emitters in terms of the acceptor impurities essentially compensated P ₀ ~ zone, which was therefore only the case, z. B. in electroluminescent components has a slightly effective P-doping, from gallium arsenide according to the prior art a 20 silicon is used as an amphoteric dopant both recombination radiation in a P-conducting Ge in the P ₀ - as well as in the N-zone ,
offers which is strong, e.g. B. is doped with zinc. Details of the inventive idea go from the

Hierdurch wird das Gebiet der Strahlungsprozesse folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Figugewöhnlich auf einen schmalen Bereich im inneren ren hervor. In diesen bedeuten
des Halbleiterkörpers in der unmittelbaren Nähe des 25 F i g, 1 und 2 zwei nach der Lehre der vorliegenden PN-Überganges beschränkt, der eine Dicke von weni- Erfindung aufgebaute Ausführungsbeispiek einer elekgen μπι besitzt. Es hat sich gezeigt, daß stark dotiertes trolumineszenten Diode aus Galh'um-Arsenid;
P-leitendes Material Kombinationsstrahlung sehr stark Fig. 3 ein Energiebanddiagramm von Halbleiterabsorbiert, wodurch der Anteil der nach außen ge- bauteilen der in Fig. 1 bzw, 2 dargestellten Art. lieferten Strahlung einer ernsthaften Beschränkung 30 Die in F i g. 1 gezeigte lichtemittierende Diode ist unterliegt. Das Bauteil nach der Lehre der vorliegenden ein im wesentlichen aus einem Gallium-Arsenid^u Erfindung besitzt hingegen ein aktives Gebiet, in Kristall bestehendes Halbleiterbauteil mit drei bezügdem die durch Dotierung gebildeten Akzeptoren und lieh der Leitfähigkeit verschiedenen Zonen» einer Donatoren weitgehend kompensiert sind. Im folgen- N-leitenden Zone 10, einer P₀-leitenden Zone 12 und den sei unter einer kompensierten Zone mit gering- 35 einer P⁺-leitendeti Zone 14. Diese Zonen werden fügiger P-Leitfähigkeit (N-Leitfähigkeit) eine Zone durch verschiedene Dotierungen erzeugt, wobei sich verstanden, die nur einen geringfügigen Überschuß ein PN-Übergang 16 zwischen der N-leitenden Zone10 von Akzeptoren (Donatoren) im Vergleich zu den und der P_e-leitenden Zone 12 ergibt. Weiterhin sind Donatoren (Akzeptoren) besitzt. Diese Gebiete be- zwei ohmsche Kontakte 18 und 20 vorgesehen, die sitzen Dickenabmessungen von mehr als 30 μΐη und 40 jeweils an der N-leitenden Zone 10 und an die P⁺- nur eine geringfügige wirksame P₀-Dotierung. Da leitende Zone 14 angrenzen. Diese Kontakte stehen infolgedessen für die Rekombination in dieser Gegend mittels der Zuleitungen 22 mit einer Spannungsquelle lediglich eine verhältnismäßige geringe Konzentration so in Verbindung, daß der Übergang 16 in Flußvon Akzeptorstörstellen vorliegt, so diffundieren die richtung vorgespannt ist. Bei Vorhandensein dieser injizierten Elektronen und rekombinieren innerhalb 45 Spannung wird Lieht von der Diode, insbesondere eines verhältnismäßig großen Volumens des aktiven von der gesamten Ρ,,-leitenden Zone abgestrahlt. Bereiches. Dieser ist so· präpariert, daß die Mehrzahl Dieses abgestrahlte Lieht liegt im: infraroten Spektralder im Überschuß vorhandenen Akzeptoren in diesem bereich und besitzt eine Wellenlänge entsprechend Gebiet oberhalb des Valenzbandes für das Halbleiter- einer Quantenenergiedifferenz, welche beträchtlich material Hegen, Die Rekombinationsübergänge finden 50 geringer als der Bandabstand für GalUum-Arsenid zwischen dem Leitfähigkeitsband und diesem Dotie- bei der Betriebstemperatur der Halbleiterbauvorriehrungsband mit einer geringeren Energie statt, als dem tung ist. Außerdem wird dieses Licht bei einer äußeren Bandabstand entspricht, wobei die Wahrscheinlichkeit Quantenausbeute erzeugt, welche beträchtlich größer der Absorption durch Band-Band-Übergänge ent- ist, als dies mit entsprechenden Vorrichtungen nach sprechend geringer anzusetzen ist. Da der aktive 55 dem Stand der Technik unter Voraussetzung der Bereich entsprechend seiner geringfügigen P₀-Leit- gleichen Geometrie bisher möglich war. Zahlenmäßig fähigkeit lediglich eine kleine Dotierungskonzentration besitzt das ausgestrahlte Licht bei Raumtemperatur aufweist und da, wenn überhaupt, dann nur wenige eine Wellenlänge von 9200 Ä, während die dem freie Ladungsträger in dem Valenzband vorherrschen, Bandabstand bei dieser Temperatur entsprechende besteht eine geringe Absorptionswahrscheinlichkeit 60 Wellenlänge bei etwa 9000 Ä liegen würde. Diese für die freien Ladungsträger im Valenzband, Infolge Energieabstrablung erfolgte mit einer äußeren Quandieser konstruktiven Maßnahme ist eine hohe äußere tenausbeute von mehr als 3,5 %· Würden die Dioden Quantenausbeute realisierbar. mit antireflektierenden Bedeckungen eines geeignetenAs a result, the field of radiation processes following description in connection with the figures is usually limited to a narrow area in the interior. In these mean
of the semiconductor body in the immediate vicinity of the 25 F ig, 1 and 2 limited according to the teaching of the present PN junction, which has a thickness of a few embodiments constructed embodiment of an electrical μπι invention. It has been shown that heavily doped troluminescent diode made of Galh'um arsenide;
P-conductive material Combination radiation very strong. 1 light emitting diode shown is subject to. The component according to the teaching of the present ^{invention, essentially consisting of a gallium arsenide and} invention, however, has an active area consisting of a crystal semiconductor component with three zones of a donor which are different in relation to the acceptors formed by doping and the conductivity are largely compensated. In the following N-conductive zone 10, a P ₀ -conductive zone 12 and a compensated zone with a P ⁺ -conductive zone 14 below. These zones become more compliant P-conductivity (N-conductivity) one zone through different dopings are generated, it being understood that only a slight excess results in a PN junction 16 between the N-conductive zone 10 of acceptors (donors) compared to and the P _e -conductive zone 12. Furthermore donors (acceptors) are possessed. These areas be provided with two ohmic contacts 18 and 20, which have thickness dimensions of more than 30 μm and 40 each on the N-conductive zone 10 and on the P ⁺ - only a slightly effective P ₀ doping. Since the conductive zone 14 is adjacent. As a result, these contacts are only in a relatively low concentration for the recombination in this area by means of the supply lines 22 with a voltage source so that the junction 16 is in the flow of acceptor defects, so diffuse the direction is biased. In the presence of these injected electrons and recombining within 45 voltage, light is emitted from the diode, in particular a relatively large volume of the active from the entire ,, -conducting zone. Area. This is prepared in such a way that the majority of this emitted light lies in the: infrared spectral of the acceptors present in excess in this area and has a wavelength corresponding to the area above the valence band for the semiconductor - a quantum energy difference, which has considerable material, the recombination transitions find 50 less than the band gap for GalUum arsenide between the conductivity band and this doping band at the operating temperature of the semiconductor device band with a lower energy than the direction. In addition, this light corresponds to an outer band gap, the probability of which quantum yield is generated, which is considerably greater than absorption through band-band transitions than can be assumed to be lower with corresponding devices. Since the active 55 according to the state of the art was previously possible, _{assuming the area corresponding to its slight P 0 -conductive geometry.} The emitted light has only a small doping concentration at room temperature and because, if at all, only a few have a wavelength of 9200 Å, while the band gap corresponding to the free charge carriers in the valence band predominates at this temperature, there is a low probability of absorption at 60 wavelength would be about 9000 Å. For the free charge carriers in the valence band, this was done with an external quantum. This constructive measure is a high external yield of more than 3.5%. with anti-reflective coverings of a suitable one

Vorrichtungen der genannten Art wurden hergestellt Epoxyharzes umgeben, so könnte man sogar äußere unter Benutzung eines in Flußrichtung vorgespannten 65 Quantenausbeuten von mehr als 6 % erhalten.
PN-Überganges_y dem die Aufgabe zufällt, Elektronen Die lichtemittierende Diode nach F i g. 1 ist denDevices of the type mentioned have been fabricated surrounded by epoxy resin, so even external ones could be obtained using a flow biased 65 quantum yields greater than 6%.
PN junction _{y to} which the task falls, electrons The light-emitting diode according to F i g. 1 is the

in das aktive Gebiet zu injizieren. Weiterhin wurden bisher bekannten Dioden darin ähnlich,, daß die amphotere Dotierungsmittel benutzt, d. h. Substanzen, Lichtenergie auf Grund der Injektion von Ladungs-inject into the active area. Furthermore, heretofore known diodes were similar in that the amphoteric dopants used, d. H. Substances, light energy due to the injection of charge

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trägem über einen PN-Übergang in einem Gebiet wird, die etwa 50 μηι dick ist, geht hervor, daß die erzeugt werden, in dem die injizierten Träger Mi- injizierten Elektronen die leicht dotierte P-leitende noritätsladungsträger darstellen und daher innerhalb Zone durchlaufen und mit einer Gesamteffektivität dieses Gebietes mit Trägern des entgegengesetzten rekombinieren. Zum Zwecke der Bereitstellung von Typs rekombinieren, wobei Rekombinationsstrahlung 5 Rekombinationszentren für Elektronen, welche, vom erzeugt wird. Die Diode unterscheidet sich aber Leitfähigkeitsband 26 kommend, in diesen Zentren bezüglich ihrer Struktur von den bisher bekannt- gefangen werden, ist es nötig, Defektelektronen zu gewordenen lichtemittierenden Dioden darin, daß schaffen. Dies geschieht, indem man dafür sorgt, die P₀-Zone 12, in die Elektronen aus der N-Zone 10 daß in der Vorrichtung ein Überschuß an Defektinjiziert werden und in der die Rekombination mit io elektronen besteht, wie in dem Ausführungsbeispiel den Defektelektronen stattfindet, eine kompensierte von F i g. 1, bei dem diese Defektelektronen von einer Zone ist, die lediglich eine geringfügige Leitfähigkeit ziemlich stark dotierten P+-Zone injiziert werden,
vom Typ-P aufweist, so daß die Rekombination nicht Auf Grund der bisherigen Beschreibung ist es klar, nur in unmittelbarer Nähe des Übergangs 16, sondern daß die P₀-Zone 12 keine ausreichende Konzentration über die gesamte Zone hinweg auftritt, die ent- 15 von Überschuß-Defektelektronen besitzt, was zur sprechend der F i g. 1 etwa eine Dicke von 50 μπι Folge haben würde, daß die injizierten Elektronen besitzt. in dieser Zone in unmittelbarer Nähe des Über-Wird über die Zuführungen 22 eine Spannung in ganges 16 rekombinieren, wie es im Falle der kon-Flußrichtung über die Diode nach F i g. 1 angelegt, ventionellen Licht emittierenden Dioden der Fall ist, so werden Elektronen der N-leitenden Zone 10 über 20 die gewöhnlieh sogar bis zur Entartung dotiert werden, den Übergang 16 in die P₀-Zone 12 injiziert. Der Fernerhin ist die Lebensdauer der injizierten Elektronen Bereich 12 ist eine kompensierte Zone mit nur gering- in dem Bereich der Zone 12 derart, daß diese über die fügiger P-Leitfähigkeit, d. h., diese Zone besitzt nur gesamte Abmessung dieser Zone hinweg diffundieren einen geringfügigen Überschuß von Akzeptoren im können, ohne vorher durch nicht strahlende Über-Vergleich zu den Donatoren. Fernerhin ist die Zone 25 gänge unwirksam zu werden. Der Wirkungsgrad der so dotiert, daß die im Überschuß vorhandenen Rekombination der injizierten Ladungsträger ist daher Akzeptoren vom P-Leitfähigkeitstyp aus Dotierungs- sehr hoch. Jedoch wird der Gesamtwirkungsgrad der substanzen mit ziemlich tief liegendem Energieniveau Diode durch andere, den Wirkungsgrad der Rebestehen. Dieses ist in Fig. 3 skizziert, welche die kombination nicht betreffende Faktoren beeinträchtigt; Energiebandstruktur für die P₀-Zone 12 wiedergibt. 30 so beispielsweise durch die Absorption der Re-Das Halbleitermaterial, das zur Realisierung des vor- kombinationsstrahlung innerhalb des Licht emittierenliegenden Ausführungsbeispiels benutzt wird, ist den Körpers selbst. Hierbei handelt es sich haupt-Gallium-Arsenid, welches einen direkten Energie- sächlich um eine Absorption der Photonen von den Übergang aufweist, der gegeben ist durch die relativen Elektronen, die ihrerseits innerhalb des Absorptions-Lagen des Leitfähigkeitsbandes-26 und des Valenz- 35 prozesses ihren Energiezustand geändert haben. Dieser bandes28 für dieses Material. Das tiefliegende Prozeß kann entsprechend den Prinzipien der Quanten-Störstellenniveau vom P-Leitfähigkeitstyp für das mechanik nur eintreten, wenn nach den Auswahl-Material ist als Band 30 gezeigt, welches oberhalb der regeln ein anderer Energiezustand für die Elektronen Kante des Valenzbandes 28 gelegen ist. In der Zone 12 verfügbar ist, in den diese angeregt (gepumpt) werden sind im wesentlichen alle Energiezustände des Valenz- 4° können und welcher sich von den ursprünglichen bandes gefüllt mit Elektronen, und die charakteristische Energiezuständen dieser Elektronen um eine Energie-P-Leitfähigkeit dieser Zone resultiert in erster Linie differenz unterscheidet, welche gleich ist der Energie aus den Akzeptorstörstellen innerhalb des Bandes 30. des zu absorbierenden Photons. Es gibt zwei all-Der Hauptteil der Zone 12 hat z. B. eine Gesamtstör- gemeine Typen von Absorption in Rekombinationsstellenkonzentration, die größer ist als 5 · 10¹⁷ Stör- 45 Strahlern.is sluggish over a PN junction in an area that is about 50 μm thick, it can be seen that the are generated in which the injected carrier Mi- injected electrons represent the lightly doped P-conducting normal charge carriers and therefore pass through within the zone and with an overall effectiveness of this area recombine with carriers of the opposite. For the purpose of providing the type of recombining, recombination radiation is 5 recombination centers for electrons, which is generated by. The diode differs, however, in terms of its structure from the previously known ones in these centers in terms of its structure. This is done by ensuring that the P ₀ zone 12, in the electrons from the N zone 10, an excess of defects are injected into the device and in which the recombination with io electrons consists, as in the exemplary embodiment, the defect electrons takes place , a compensated from F i g. 1, in which this hole is from a zone that has only a slight conductivity rather heavily doped P + zone is injected,
of type-P, so that the recombination does not occur based on the previous description, only in the immediate vicinity of the transition 16, but that the P ₀ zone 12 does not occur in a sufficient concentration over the entire zone, of excess defect electrons, which is related to FIG. 1 would have a thickness of about 50 μπι consequence that has the injected electrons. in this zone in the immediate vicinity of the over-will recombine a voltage in passage 16 via the leads 22, as in the case of the con-flow direction via the diode according to FIG. 1 applied, conventional light-emitting diodes is the case, electrons of the N-conductive zone 10 are _{injected via 20, which are usually doped even to degeneracy, the junction 16 into the P 0} zone 12. Furthermore, the lifetime of the injected electrons. Area 12 is a compensated zone with only a slight excess in the area of zone 12 such that these diffuse over the acceptable P conductivity, ie this zone has only the entire dimensions of this zone of acceptors in the can, without beforehand by not radiating over-comparison to the donors. Furthermore, the zone 25 gears is to become ineffective. The efficiency of the doped in such a way that the recombination of the injected charge carriers present in excess is therefore very high acceptors of the P conductivity type from doping. However, the overall efficiency of the substances with a fairly low energy level in the diode will be determined by another, the efficiency of the re. This is sketched in Fig. 3, which affects the combination of factors not relevant; Energy band structure for the P ₀ zone 12 reproduces. 30 so for example through the absorption of the Re-The semiconductor material, which is used for the realization of the pre-combined radiation within the light-emitting embodiment, is the body itself Absorption of the photons from the transition, which is given by the relative electrons, which in turn have changed their energy state within the absorption layers of the conductivity band-26 and the valence process. This bandes28 for this material. The deep-lying process can only occur in accordance with the principles of the quantum impurity level of the P conductivity type for the mechanics if, according to the selection material, is shown as band 30, which is located above the rule another energy state for the electron edge of the valence band 28. In the zone 12 is available, in which these are excited (pumped) are essentially all energy states of the valence 4 ° and which differ from the original band filled with electrons, and the characteristic energy states of these electrons around an energy P-conductivity This zone primarily results in a difference which is equal to the energy from the acceptor defects within the band 30 of the photon to be absorbed. There are two all- The main part of zone 12 has e.g. B. a total interfering type of absorption in recombination point concentration which is greater than 5 · 10 ¹⁷ interfering emitters.

Stellenatome · cm~³. In manchen Fällen liegt dieser Erstens können der Lichtenergie entsprechende Wert bei 10¹⁹. Jedoch liegt der Überschuß der Akzep- Photonen durch Elektronen absorbiert werden, welche toren über die Donatoren in der Größenordnung von hierbei ihr Valenzband verlassen und ins Leitungsband 1 · 10¹⁷ oder bei einem noch etwas geringeren Wert, gelangen. In der Vorrichtung nach F i g. 1 mit einer und die im Überschuß vorhandenen Defektelektronen- 50 der F i g. 3 entsprechenden Charakteristik gibt es konzentration in dem Valenzband selbst ist kleiner eine verhältnismäßig große Anzahl von Elektronen als 1 · 10¹⁷. Wie bereits erwähnt, werden Elektronen in dem Valenzband 28, aber wie durch den Pfeil 32 aus der N-leitenden Zone 10 über den Übergang 16 angedeutet, ist die Energie der Rekombinationsin das Leitfähigkeitsband 26 (F i g. 3) der Zone 12 Strahlung geringer als die im Bandäbstand zum Ausinjiziert. Die Rekombinationsstrahlung wird erzeugt 55 druck kommende, und daher reicht die Energie durch Übergänge vom Leitfähigkeitsband 26 zu dem dieser Photonen nicht aus, um Elektronen aus dem tiefer liegenden Störstellenband 30. Aus diesem Grunde Valenzband in das Leitfähigkeitsband auszuheben, erhält man eine infrarote Ausgangsstrahlung mit und daher werden auch diese Photonen durch einen einer größeren Wellenlänge, als die durch normale solchen Vorgang nicht absorbiert.
Energiebandübergänge oder durch Übergänge zu 60 Eine weitere Absorptionsmöglichkeit, die ein ernstnoch niedriger liegenden Störstellenniveaus, d. h. haftes Problem bei lichtemittierenden Dioden darstellt, zu Niveaus, die unmittelbar in der Nähe des Valenz- wird als Absorption durch freie Ladungsträger bandes liegen, zustande kommen können. Obwohl bezeichnet. Diese ähnelt der oben beschriebenen man wegen der nur geringfügigen P-Leitfähigkeit Absorption darin, daß die Energie entsprechender der Zone 12 erwarten möchte, daß die Rekombinations- 65 Photonen absorbiert wird und als kinetische Energie ausbeute für die injizierten Elektronen gering sein von Elektronen oder Defektelektronen wieder auftritt, würde, so ist dies doch nicht der Fall. Aus der Tatsache, wobei diese von einem Energiezustand in einen daß das Licht von der gesamten Zone 12 emittiert höheren Energiezustand angehoben werden; jedochPosition atoms cm ~ ³ . In some cases, the first value corresponding to the light energy is 10 ¹⁹ . However, the excess of the acceptance photons is absorbed by electrons, which leave their valence band via the donors in the order of magnitude of this and get into the conduction band 1 · 10 ¹⁷ or at a slightly lower value. In the device according to FIG. 1 with one and the excess defect electron 50 of FIG. 3 corresponding characteristic there is concentration in the valence band itself is smaller a relatively large number of electrons than 1 · 10 ¹⁷ . As already mentioned, electrons are in the valence band 28, but as indicated by the arrow 32 from the N-conductive zone 10 via the junction 16, the energy of the recombination into the conductivity band 26 (FIG. 3) of the zone 12 radiation is lower than those in the band spacing to be injected out. The recombination radiation is generated and therefore the energy through transitions from the conductivity band 26 to that of these photons is not sufficient to remove electrons from the lower-lying impurity band 30. For this reason, the valence band in the conductivity band results in an infrared output radiation with and therefore these photons are also not absorbed by a wavelength greater than that of normal such processes.
Energy band transitions or through transitions to 60 Another possibility of absorption, which represents a seriously lower level of impurities, ie a problem with light-emitting diodes, to levels that are in the immediate vicinity of the valence band as absorption by free charge carrier bands can arise. Although designated. This resembles the one described above because of the only slight P conductivity absorption in that the energy corresponding to zone 12 would like to expect that the recombination photons will be absorbed and the kinetic energy yield for the injected electrons will be low from electrons or holes again occurs, this is not the case. From the fact that these are raised from one energy state to a higher energy state that the light emits from the entire zone 12; However

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besteht hier der Unterschied, daß die beiden Energie- Fig. 1 gibt. Die Arbeitsweise dieser etwas abzustände innerhalb des gleichen Bandes liegen. gewandelten Vorrichtung nach F i g. 2 entspricht Insbesondere kann dann Absorption durch freie derjenigen der F i g. 1, abgesehen von der Tatsache, Ladungsträger in der Zone 12 der F i g. 3 eintreten, daß die Injektion der Defektelektronen, die nötig ist, wenn ein Elektron, das sich innerhalb des Valenz- 5 um die injizierten Elektronen nach Rekombination ..bandes in einem verhältnismäßig niedrigen Energie- aus der Zone 12 hinwegzuführen, direkt von dem zustand befindet, sich in einen höheren Energiezustand ohmschen Metallkontakt 20 ausgeht. Durch die Entinnerhalb des gleichen Valenzbandes begibt. Ein fernung der P⁺-Zone 14 innerhalb der Vorrichtung derartiger Übergang ist in F i g. 3 durch den Pfeil 40 nach F i g. 2 entfällt der am meisten absorbierende angedeutet, welcher bezüglich der Energie der Photonen- io Bereich innerhalb der Vorrichtung, wodurch die energie der Rekombinationsstrahlung gleicht, welche Möglichkeit besteht, eine etwas höhere äußere Quantenihrerseits angezeigt ist durch den Pfeil 33. Dieser ausbeute zu erreichen, als dies mit den Vorrichtungen Absorptionsübergang für das Elektron ist in der nach der F i g. 1 möglich ist, bei denen es indessen F i g. 3 dargestellt zwischen einem niedrigeren Energie- den Anschein hat, daß die P⁺-Zone wirksamer ist zustand 4OA und einem höheren Energiezustand 405, 15 bezüglich der Injektion von Defektelektronen in die welche sich beide innerhalb des Valenzbandes 28 Zone 12, und daß in der Zone 12, die eine Dicke von . befinden. Diese Art von Absorption kann jedoch nur etwa 50 μΐη zwischen dem Übergang 16 und der dann eintreten, wenn für das Elektron ein Energie- P⁺-Zone 14 aufweist, nicht alle injizierten Elektronen zustand entsprechend dem Niveau 402? verfügbar ist rekombinieren und diejenigen Elektronen, welche oder, anders ausgedrückt, wenn ein Defektelektron 20 nicht innerhalb der Zone 12 rekombinieren, dieses im Überschuß innerhalb des Energieniveaus 4OB aber unmittelbar nach Erreichen der hochdotierten verfügbar ist. Die Zone 12 der Vorrichtung nach Zone 14 tun.The difference here is that the two energy Fig. 1 gives. The working of these somewhat spaced states are within the same band. converted device according to FIG. 2 corresponds in particular to absorption by free of those of FIG. 1, apart from the fact that charge carriers are in zone 12 of FIG. 3 occur that the injection of the defect electrons, which is necessary when an electron that is within the valence 5 to carry away the injected electrons after recombination .. band in a relatively low energy from the zone 12, is directly from the state , ohmic metal contact 20 starts out in a higher energy state. Entering within the same valence band. A distance from the P ⁺ zone 14 within the device to such a transition is shown in FIG. 3 by the arrow 40 according to FIG. 2, the most absorbing energy is omitted, which in terms of the energy of the photon region within the device, whereby the energy equals the recombination radiation, which is possible to achieve a somewhat higher outer quantum in turn indicated by the arrow 33. This yield can be achieved as this with the devices absorption transition for the electron is in the according to FIG. 1 is possible, in which, however, F i g. 3 between a lower energy ^{- it appears that the P +} zone is more effective in state 40A and a higher energy state 405, 15 with respect to the injection of holes into which are both within the valence band 28 zone 12, and that in the zone 12, which has a thickness of. are located. However, this type of absorption can only occur about 50 μΐη between the transition 16 and the when the electron has an energy P ⁺ zone 14, not all of the injected electrons state corresponding to level 402? is available recombine and those electrons which or, in other words, if a defect electron 20 does not recombine within the zone 12, this is available in excess within the energy level 40B but immediately after reaching the highly doped. Do zone 12 of the device after zone 14.

F i g. 1 ist jedoch eine kompensierte Zone, welche Die Plausibilität der letzteren Erklärungsweise wirdF i g. However, 1 is a compensated zone, which becomes the plausibility of the latter explanation

lediglich schwach P-leitend ist, da sie lediglich eine etwas durch Experimente bekräftigt, die darauf verhältnismäßig geringe Anzahl von Überschuß- 25 hinweisen, daß die äußere Quantenausbeute dieser Akzeptorstörstellen besitzt. Weiterhin sind die meisten Vorrichtung sehr stark abhängt von der Dicken-Energiezustände der Defektelektronen innerhalb des abmessung der Zone 12. Aus dem bisher Gesagten Valenzbandes mit Elektronen gefüllt, und die Akzeptor- geht insoweit hervor, daß die besten Resultate erhalten Störstellen liegen hauptsächlich in dem sehr schmalen werden, wenn im wesentlichen alle injiziertenElektronen Akzeptorstörstellenband 30. Unter diesen Voraus- 30 zum Zweck der Strahlungserzeugung innerhalb der Setzungen ist die Absorption freier Ladungsträger des P₀-leitenden Zone 12 rekombinieren und daß gleichdurch den Pfeil 40 verdeutlichten Typs sehr gering, zeitig diese Zone lediglich geringfügig P-leitend ist und infolgedessen wird das durch Rekombinations- und daher die erzeugte Strahlung nur wenig absorbiert, prozesse erzeugte Licht innerhalb der Zone 12 nicht Wegen des zuletzt genannten Erfordernisses sind nur stark absorbiert. In dieser Hinsicht unterscheiden sich 35 relativ wenige der Defektelektronen oder Fehlstellen Rekombinationsstrahler der vorliegenden Erfindung pro Volumeneinheit innerhalb der Zone 12 zu fordern, beträchtlich von bekannten lichtemittierenden Vor- Es ist daher notwendig, für ein großes Volumen dieses richtungen, welche eine verhältnissmäßig große, hoch- Materials zu sorgen, wenn alle injizierten Elektronen dotierte P-leitende Zone aufweisen, wobei es sich z. B. zur Rekombination und zur Erzeugung von Nutzum mit Zink dotiertes Galliumarsenid handeln kann, 40 strahlung gebracht werden sollen, bei dem man herausgefunden hat, daß es einen sehr Aber auch bei einer Breite dieser Zone von 50 μηιis only weakly P-conductive, since it merely confirms a somewhat by experiments which indicate that the relatively small number of excesses indicate that the external quantum yield has these acceptor defects. Furthermore, most devices are very much dependent on the thickness energy states of the defect electrons within the dimension of the zone 12. From the valence band mentioned so far, it is filled with electrons, and the acceptor insofar as the best results are obtained, defects are mainly in the very area become narrower if essentially all injected electrons acceptor impurity band 30. Under these assumptions 30 for the purpose of _{generating radiation within the settlements, the absorption of free charge carriers of the P 0} -conducting zone 12 is recombined and of the type indicated by the arrow 40, this zone is very low is only slightly P-conductive and as a result the radiation generated by recombination and therefore the radiation generated is only slightly absorbed; processes generated light within zone 12 are not only strongly absorbed because of the last-mentioned requirement. In this regard, relatively few of the holes or defects requiring recombination emitters of the present invention per unit volume within zone 12 differ considerably from known light-emitting devices. Material to provide when all injected electrons have doped P-conductive zone, it being z. B. can act for recombination and the generation of Nutzum doped with zinc gallium arsenide, 40 radiation to be brought, in which it has been found that there is a very But even with a width of this zone of 50 μηι

starken Absorptionskoeffizienten bezüglich der Re- wurde beobachtet, daß die ganze Zone eine Strahlung kombinationsstrahlung aufweist. Dies folgt auch aus aussendet und daß zumindestens einige der injizierten . der Tatsache, daß an den Stellen, an denen die P-Zone Elektronen möglicherweise über diese Zone hinweg in eine hohe Konzentration von Akzeptorverunreini- 45 die P+-Zone 14 der F i g. 1 hinein oder zum Kontakt 20 gungen aufweist, z. B. eine solche von 5 · 10¹⁸ Stör- der F i g. 2 diffundieren. Im letzteren Fall kann keine stellen · cm"³, viele der Defektelektronen in den Rekombination stattfinden, aber in dem ersteren oberen Energiezuständen des Valenzbandes leer und können die Elektronen unmittelbar in der hoch-• daher als Energiezustände für zu absorbierende freie dotierten P+-Zone 14 rekombinieren, und obwohl Ladungsträger verfügbar sind. 50 diese Zone stark lichtabsorbierend ist, trägt sie auchstrong absorption coefficient with respect to the Re- it was observed that the entire zone has radiation combination radiation. This also follows from sends out and that at least some of the injected. the fact that at the points where the P zone electrons possibly across this zone into a high concentration of acceptor impurities, the P + zone 14 of FIG. 1 in or to the contact 20 has, z. B. one of 5 · 10 ¹⁸ disturbance F i g. 2 diffuse. In the latter case can provide any · cm ^"3 take place many of the holes in the recombination, but in the former the upper energy state of the valence band empty and the electrons can directly in the high-• Therefore, as the energy states to be absorbed free-doped P + region 14 recombine, and although charge carriers are available, 50 this zone is highly light-absorbing, it also carries

Freie Ladungsträgerabsorption kann somit inner- noch etwas zur Ausstrahlung des Nutzlichtes bei. halb des Leitfähigkeitsbandes der N-leitenden Zone 10 In Experimenten, die ausgeführt wurden zur Aufdes Halbleiterbauelementes nach F i g. 1 stattfinden. klärung des Zusammenhanges zwischen der äußeren Aus den obengenannten Gründen ist die hochdotierte Quantenausbeute und der Dickenabmessung der P⁺-Zone 14 mit mehr als 5 · 10¹⁷ Störstellen · cm~³ 55 Zone 12, wurden Dioden des in den Figuren darin hohem Maße absorbierend bezüglich Rekombi- gestellten Typs hergestellt mit Dickenabmessungen, nationsstrahlung, jedoch ist die Dicke dieser Zone die sowohl geringer als auch größer als 50 μπι des innerhalb des Halbleiterbauteils nach F i g. 1 lediglich bevorzugten Ausführungsbeispiels waren. In den Vor-2 μπι. Entsprechend der gezeigten Geometrie gelangt richtungen mit geringeren Dickenabmessungen, z. B. der größte Teil des innerhalb des Körpers erzeugten 60 mit solchen von 10 bis 50 μπι, wurde beobachtet, daß Lichtes in den Außenbereich des Körpers, ohne daß über die gesamte Abmessung Licht emittiert wird, es überhaupt jemals diese hochdotierte Zone passieren daß aber die äußere Lichtausbeute merklich anwächst, müßte. In diesem Zusammenhang sollte das Aus- wenn die Dickenabmessung der Zone 12 vergrößert führungsbeispiel nach F i g. 2 erwähnt werden, welches wird. Wird jedoch die Dickenabmessung der Zone 12 weitgehend identisch zu dem der F i g. 1 ist, mit der 65 größer als 50 μπι gemacht, so wird die Ausbeute nicht einzigen Ausnahme, daß die P₀-Zonel2 direkt mit mehr wesentlich verbessert. Ist die Dickenabmessung dem ohmschen Kontakt 20 in Verbindung steht und beträchtlich größer als 50 μπα, so kann man beobachten, daß es keine P+-Zone entsprechend der Zone 14 in daß die infrarote Strahlenleistung lediglich in demFree charge carrier absorption can thus contribute to the emission of the useful light. half of the conductivity band of the N-conductive zone 10 In experiments that were carried out on the semiconductor component according to FIG. 1 take place. clarification of the relationship between the external For the reasons mentioned above, the highly doped quantum yield and the thickness ^{dimension of the P +} zone 14 with more than 5 · 10 ¹⁷ imperfections · cm ^-3 55 zone 12, the diodes in the figures were highly absorbent in relation to it Recombined type produced with thickness dimensions, national radiation, but the thickness of this zone is both less and greater than 50 μπι within the semiconductor component according to FIG. 1 were only preferred embodiment. In the pre-2 μπι. According to the geometry shown comes directions with smaller thickness dimensions, z. B. most of the generated within the body 60 with those of 10 to 50 μπι, it was observed that light in the outer area of the body without light is emitted over the entire dimension, it ever happen this highly doped zone but that external light output increases noticeably, should. In this context, if the thickness dimension of the zone 12 is enlarged, the exemplary embodiment according to FIG. 2 which will be mentioned. If, however, the thickness dimension of zone 12 is largely identical to that of FIG. 1 is made with the 65 greater than 50 μπι, the yield is not the only exception that the P ₀ -Zonel2 directly with more significantly improved. If the thickness dimension is connected to the ohmic contact 20 and is considerably greater than 50 μπα, it can be observed that there is no P + zone corresponding to zone 14 in that the infrared radiation power is only in that

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Gebiet von 50 bis 60 μπα dieser Zone emittiert wird, Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur DurchführungArea of 50 to 60 μπα this zone is emitted, method and a device for performing

woraus hervorgeht, daß der größte Anteil der injizierten des Verfahrens findet man in einem Artikel vonfrom which it can be seen that the largest proportion of those injected in the process can be found in an article by

Elektronen innerhalb dieses Gebietes rekombiniert. H. N e 1 s ο η in der Zeitschrift »RCA, Review«, Bd. 24,Electrons recombined within this area. H. N e 1 s ο η in the journal "RCA, Review", Vol. 24,

Es gibt noch einen weiteren Grund, die Dicken- S. 603 (1963). Bei diesem Verfahren wird ein Halbabmessung der Zone 12 nicht größer zu machen, als 5 leitersubstrat, welches einen ersten Typ einer Dozur Sicherstellung einer erwünscht hohen äußeren tierungssubstanz erhält, in Kontakt mit einer Schmelze Quantenausbeute nötig ist. Da diese Zone weitgehend gebracht, welche sowohl eine Dotierungssubstanz kompensiert und daher lediglich geringfügig P-leitend als auch das Substratmaterial enthält. Die Temperatur ist, besitzt sie einen verhältnismäßig hohen spezifischen wird so gesteuert, daß zunächst die Oberfläche des Widerstand, und der Beitrag zum Serienwiderstand io Substrates sich auflöst, bis eine Gleichgewichtsder gesamten Vorrichtung nimmt mit wachsender bedingung erfüllt ist. Bei Abkühlung der Schmelze Dicke der Zone 12 zu. Es sei darauf hingewiesen, daß findet eine epitaktische Rekristallisation an den entsprechend der F i g. 1 hergestellte Dioden geringere exponierten physikalischen Grenzen des Substrats Werte des Serienwiderstandes aufweisen, als dies bei statt.There is another reason, the Dicken- p. 603 (1963). This procedure is a half dimension of zone 12 not to be larger than 5 conductor substrate, which is a first type of Dozur Ensuring a desired high level of external animal substance is maintained in contact with a melt Quantum yield is necessary. Since this zone largely brought about both a dopant compensated and therefore only slightly P-conductive and contains the substrate material. The temperature is, it has a relatively high specific is controlled so that first the surface of the Resistance, and the contribution to the series resistance io substrate dissolves until an equilibrium of the entire device decreases with increasing condition is met. When the melt cools down Thickness of zone 12 too. It should be noted that epitaxial recrystallization takes place at the according to FIG. 1 manufactured diodes lower exposed physical limits of the substrate Have values of the series resistance than this at instead.

den in F i g. 2 gezeigten Typen der Fall ist. Der Grund 15 In den bisher bekannten Verfahren dieser Art wurdethe in F i g. 2 is the case. The reason 15 in the previously known procedures of this kind was

hierfür liegt darin, daß die zur Zeit verfügbaren Ver- das ursprüngliche Substrat so zubereitet, daß es einenthis lies in the fact that the currently available Ver prepares the original substrate in such a way that it becomes one

fahren zur Herstellung ohmscher Kontakte die Eigen- ersten Leitfähigkeitstyp aufwies. Ferner enthielt diedrive to produce ohmic contacts that had their own first conductivity type. The

schaft aufweisen, daß ohmsche Kontakte mit geringeren Schmelze eine Dotierungssubstanz des entgegen-have shaft that ohmic contacts with lower melt a doping substance of the opposite

Werten bezüglich des Serienwiderstandes hergestellt gesetzten Leitfähigkeitstyps. Hierdurch bildet sich einValues relating to the series resistance produced set conductivity type. This creates an imagination

werden können, wenn diese an die P+-Zone 12 an- 20 PN-Übergang an den physikalischen Grenzen desif this is connected to the P + zone 12 to 20 PN junction at the physical limits of the

grenzen. Grenzt der Kontakt dagegen an die P₀-leitende Substrats aus, d.h. an der exponierten Oberfläche,limits. If, on the other hand, the contact borders on the P ₀ -conducting substrate, i.e. on the exposed surface,

Zone 14 an, so erhält man höhere Serienwiderstände. die selbst nicht aufgelöst wird.Zone 14 on, you get higher series resistances. which itself is not resolved.

Die Erfindungsbeschreibung bezog sich bisher In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden hauptsächlich auf mit Strukturfragen zusammen- Erfindung wurden die Vorrichtungen zweckmäßigerhängende Eigenschaften der Licht emittierenden Vor- 25 weise durch Rekristallisation aus der Schmelze unter richtungen. In der Praxis wurde herausgefunden, daß Benutzung von Galliumarsenid als Substrat und von diese neuartige Struktur mit entsprechenden ver- Silizium als amphoterem Dotierungsmittel hergestellt, besserten Eigenschaften am besten in folgender Weise Fernerhin wurde hierbei der Übergang 16 zwischen hergestellt werden kann: der N-leitenden Zone 10 und der P₀-leitenden Zone 12In the exemplary embodiments of the present invention, the description of the invention has so far mainly related to structural issues. It has been found in practice that gallium arsenide is used as substrate and that this novel structure is produced with appropriate silicon as amphoteric dopant, improved properties best in the following way. Furthermore, the junction 16 between the N-conductive zone can be produced here 10 and the P ₀ -conducting zone 12

Zunächst wird eine N-leitende Zone 10 und eine 30 mehr innerhalb des rekristallisierten Teiles derFirst, an N-conductive zone 10 and a 30 more within the recrystallized part of the

P₀-leitende Zone 12 sowie der Übergang zwischen Struktur als an den äußeren physikalischen GrenzenP ₀ -conducting zone 12 as well as the transition between structure than at the outer physical limits

diesen beiden Bereichen hergestellt, wozu ein Do- gebildet.these two areas produced, including a do- formed.

tierungsmittel benutzt wird, welches innerhalb des Spezielle Vorrichtungen wurden hergestellt unter Wirtskristalls, aus dem die Rekombinationsdiode Benutzung eines Substratskristalls aus mit Silizium hergestellt wird, amphoteren Charakter besitzt. Unter 35 dotiertem Galliumarsenid, welches N-leitend war und einem amphoteren Dotierungsmittel versteht man ein eine Konzentration von weniger als 5 · 10¹⁷ Elektronen · Dotierungsmittel, welches beim Einbau in das Kristall- cm~³ besaß. Die Schmelze besteht beispielsweise aus gefüge seines Wirtskristalls je nach dem einen entgegen- einer Mischung von 9 g Gallium, 1,5 g Galliumarsenid gesetzten Leitfähigkeitstyp bewirken kann. Einmal und 30 mg Silizium. Es sollte bemerkt werden, kann durch Zufügung eines solchen Dotierungsmittels 40 daß die Schmelze reich an Gallium ist, d. h., daß sie die Wirkung eines Akzeptordotierungsmittels und im mehr Gallium enthält im Verhältnis zum Arsen, als anderen Falle die Wirkung eines Donatordotierungs- es der stöchiometrischen Zusammensetzung der Vermittels erzielt werden. In den Vorrichtungen nach den bindung Galluimarsenid entspricht.
F i g. 1 und 2 besteht das Substrat aus einem Gallium- Der Grund hierfür liegt darin, daß das Silizium arsenidkristall, und als amphoteres Dotierungsmittel 45 vorwiegend als N-Leitfähigkeit vermittelnde Störwird Silizium benutzt. Silizium ist normalerweise Stellensubstanz in das GaAs eintritt, in dem es die eine Dotierungssubstanz vom N-Leitfähigkeitstyp Plätze des Galliums einnimmt, wenn die Schmelze bzw. ein Donator für Galliumarsenid als Grund- sich nahe der stöchiometrischen Zusammensetzung substanz. Aber durch eine geeignete Steuerung des des GaAs befindet. Wird jedoch der Arsendruck Einbaues des Siliziums innerhalb des Galliumarsenid- 50 reduziert, sowie das hier bei der Züchtung aus der Wirtskristalls kann es entweder als Donator oder als mit Gallium angereicherten Schmelze der Fall ist, Akzeptor eingebaut werden. In den Vorrichtungen der so wird das Silizium hauptsächlich als Akzeptor F i g. 1 und 2 ist das Dotierungsmittel beiderseits des innerhalb der Lokalisierung des Arsens in das Kristall-Übergangs 16 Silizium. Innerhalb der N-leitenden gefüge eingebaut. Es zeigte sich, daß diese Prozesse Zone 10 wirkt das Silizium vorherrschend als Donator- 55 außerordentlich kritisch von der Temperatur abhängen, verunreinigung. In der kompensierten P₀-leitenden Die an Gallium reiche Mischung und das N-leitende Zone wirkt das eingebrachte Silizium sowohl als Galliumarsenidsubstrat werden zunächst getrennt in Akzeptor als auch als Donatorverunreinigung mit einem Ofen erhitzt und werden dann in Anwesenheit einem geringfügigen Überschuß von Siliziumatomen, eines Formiergases beispielsweise Wasserstoff bei die Akzeptorstörstellen einnehmen, wodurch dieses 60 einer Temperatur von 935⁰C zusammengebracht. Gebiet seine Ρ,,-Leitfähigkeitscharakteristik erhält. Die Hauptfläche des Substrates, welche mit der Die P+-leitende Zone 14 der Vorrichtung nach der Schmelze in Kontakt gebracht wird, entspricht einer F i g. 1 ist sehr stark mit dem Dotierungsmaterial [100]-Ebene des Galliumarsenids. Nach Eingabe des Zink dotiert, welches in Galliumarsenid als Akzeptor- Reaktionspartners wird die Temperatur mit einer störstoff wirksam ist. Weiterhin wurde festgestellt, 65 Rate von l°C/Minute reduziert. Hiernach wird ein daß Vorrichtungen der beschriebenen Art am besten Teil des Galliumarsenidsubstrates aufgelöst, und bei mittels eines Züchtungsverfahrens aus einer Schmelze weiterer Herabsetzung der Temperatur findet Reerzeugt wird. Eine Beschreibung eines derartigen kristallisation statt.is used, which has amphoteric character within the special devices were made under host crystal, from which the recombination diode is made using a substrate crystal made of silicon. 35 doped gallium arsenide, which was N-conductive, and an amphoteric dopant is understood to mean a dopant with a concentration of less than 5 · 10 ¹⁷ electrons · dopant which, when incorporated into the crystal, had cm ^-3 . The melt consists, for example, of the structure of its host crystal, depending on the conductivity type set against a mixture of 9 g gallium and 1.5 g gallium arsenide. Once and 30 mg of silicon. It should be noted that by adding such a dopant 40, the melt will be rich in gallium, that is, it will have the effect of an acceptor dopant and more gallium relative to arsenic than otherwise the effect of a donor dopant of stoichiometric composition the intermediary can be achieved. In the devices according to the binding galluimarsenide corresponds.
F i g. 1 and 2, the substrate consists of a gallium. The reason for this is that the silicon is arsenide crystal, and silicon is used as the amphoteric dopant 45, primarily as an interference imparting N-conductivity. Silicon is normally a site substance into which GaAs enters, in that it takes up the one dopant of the N conductivity type of gallium when the melt or a donor for gallium arsenide as a basic substance is close to the stoichiometric composition. But through proper control of the GaAs is located. If, however, the arsenic pressure, the incorporation of silicon within the gallium arsenide is reduced, as is the case here when growing from the host crystal, it can either be incorporated as a donor or as a melt enriched with gallium, an acceptor. In the devices of FIG. 6, the silicon is mainly used as an acceptor F i g. 1 and 2, the dopant on either side of the silicon within the localization of the arsenic in the crystal junction 16 is. Installed within the N-conductive structure. It was found that these processes zone 10, the silicon acts predominantly as a donor-55 extremely critically dependent on the temperature, contamination. In the compensated P ₀ -conducting mixture rich in gallium and the N-conductive zone, the introduced silicon acts both as a gallium arsenide substrate are first heated separately in an acceptor and as a donor contamination with a furnace and are then in the presence of a slight excess of silicon atoms, one Forming gas, for example hydrogen, occupy the acceptor defects, bringing it together at ^{a temperature of 935 ° C.} Area receives its Ρ ,, - conductivity characteristics. The main surface of the substrate, which is brought into contact with the P + -conducting zone 14 of the device after the melt, corresponds to a FIG. 1 is very strong with the dopant [100] plane of gallium arsenide. After entering the zinc doped, which in gallium arsenide as an acceptor reactant, the temperature becomes effective with an interfering substance. It was also found 65 rate reduced by 1 ° C / minute. After that, a part of the gallium arsenide substrate that is best for devices of the type described is dissolved, and when the temperature is further reduced from a melt by means of a growth process, it is regenerated. A description of such a crystallization takes place.

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Das in der Schmelze vorhandene Silizium tritt als fahren auch mit anderen Materialien als mit Gallium-Dotierungsmaterial in den rekristallisierenden Kristall arsenid und Silizium durchgeführt werden kann. Zum ein. Hierbei ist die Temperatur in kritischer Weise Beispiel können andere Verunreinigungsmaterialien, maßgebend für die Anteile des Siliziums, welche in beispielsweise Germanium und Zinn, in Galliumden Kristall als P- oder als N-Dotierungssubstanz ein- 5 arsenid benutzt werden, da auch diese amphoteren gebaut werden. Charakter aufweisen.The silicon present in the melt occurs as well with materials other than gallium doping material arsenide and silicon can be carried into the recrystallizing crystal. To the a. Here, the temperature is critical.Example, other contaminating materials, decisive for the proportion of silicon, which is in germanium and tin, for example, in gallium den Crystal can be used as a P or N-doping substance an arsenide, since these are also amphoteric be built. Have character.

Entsprechend dem hier beschriebenen Prozeß ist die Ebenfalls sind als Substratmaterialien von Galliumanfänglich gezüchtete Schicht eine kompensierte N- arsenid verschiedene Substanzen amphoter dotierbar, leitende Schicht. Nach Rekristallisation einer Schicht Zusammenfassend sei betont, daß nach der Lehre der von 20 bis 30 μΐη wechselt die spezifische Leitfähigkeit io vorliegenden Erfindung verbesserte elektrolumineszente über zu einer solchen vom kompensierten P-Leitfähig- Halbleiterbauteile hergestellt werden können, wenn keitstyp. Bei abnehmender Temperatur wird ein zu- als aktive Zone ein Volumbereich des Halbleiterkörpers nehmender Anteil des Siliziums als Akzeptorsubstanz zugrunde gelegt wird, der bezüglich der Leitfähigkeit eingebaut. Obwohl die gesamte P„-leitende Zone ledig- zwar kompensiert ist, aber noch ausreichend P-leitend lieh geringfügig P-leitend und kompensiert ist, so 15 ist, damit Energiezustände für den Elektronenrekomnimmt doch der Überschuß an Silizium-Akzeptor- binationsprozeß verfügbar sind, substanz zu, wenn bei abnehmenden Temperaturen Gleichzeitig ist eine verhältnismäßig geringfügigeIn accordance with the process described here, the layer initially grown as substrate materials from gallium, a compensated arsenide, various substances can be amphoterically doped, conductive layer. After recrystallization of a layer in summary it should be emphasized that according to the teaching of the The specific conductivity changes from 20 to 30 μm in the present invention, improved electroluminescent over to such a compensated P-conductive semiconductor components can be made, if type. With decreasing temperature, an active zone becomes a volume area of the semiconductor body The increasing proportion of silicon as the acceptor substance is used as the basis for the conductivity built-in. Although the entire P "-conducting zone is only compensated, it is still sufficiently P-conductive borrowed slightly P-conductive and compensated, so is 15, so that energy states for the electron receiver but the excess of silicon acceptor bination process is available, substance to when at decreasing temperatures at the same time is a relatively minor

sukzessive Schichten aufgewachsen werden. Die Tem- Konzentration dieser Rekombinationszentren vorgeperatur wird herabgesetzt bis zu einem Wert von sehen, so daß die Rekombinationen innerhalb eines 75O⁰C, wobei der Kristall mit der dem Übergang inner- 20 verhältnismäßig großen Volumens des Materials statthalb seiner rekristallisierten Zone aus dem Ofen ent- finden können. Die Rekombinationszentren werden fernt wird. Nunmehr wird die rekristallisierte Zone bezüglich ihrer energetischen Lage als ziemlich tief durch Läppen abgetragen, wodurch die P₀-Zone 12 liegende Störstellenterme gewählt, so daß die Rekommit einer Dicke von etwa 50 bis 60 μπι entsteht. Dann binationsstrahlung Energiedifferenzen entspricht, die wird Zink in die Oberfläche der Zone eindiffundiert, 25 wesentlich geringer als der Energiebandabstand (obere was bei Temperaturen von 650⁰C über einen Zeit- Kante Valenzband—untere Kante Leitfähigkeitsband) raum von 20 Minuten geschieht, wodurch die P⁺- sind. Hierdurch wird die Absorptionswahrscheinlich-Zone 14 der F i g. 1 mit einer Dicke von etwa 2 μηι keit durch Band-Band-Übergänge wesentlich herabentsteht. Ohmsche Kontakte 18 und 20 werden dann gesetzt. Das Valenzband ist im wesentlichen mit Träan einander gegenüberliegenden Oberflächen der Vor- 30 gern gefüllt, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer richtung angebracht. Bei der Herstellung der Vorrich- Absorption durch freie Ladungsträger herabgesetzt tungen entsprechend der F i g. 2 entfällt die Zink- wird. Aktive Kristallbereiche mit diesen Eigenschaften diffusion, und der ohmsche Kontakt 20 wird direkt wurden mit Erfolg unter Benutzung amphoterer Doauf der P₀-Zone 12 angebracht. tierungsmittel hergestellt, wobei ein PN-Übergang diesuccessive layers are grown up. The tem- concentration of these recombination centers is vorgeperatur lowered to see to a value of, so that the recombination within a 75O ⁰ C, wherein the crystal corresponds with the transition within 20 relatively large volume of the material instead of half its recrystallized zone of the furnace can find. The recombination centers are being removed. The recrystallized zone is now removed with respect to its energetic position as fairly deep by lapping, whereby the _{impurity terms lying in the P 0} zone 12 are selected, so that the recommit of a thickness of about 50 to 60 μm arises. Then binary radiation corresponds to energy differences, which zinc is diffused into the surface of the zone, 25 much smaller than the energy band gap (upper which occurs at temperatures of 650 ^° C over a time - edge valence band - lower edge conductivity band) space of 20 minutes, whereby the P ⁺ - are. This becomes the likely absorption zone 14 of FIG. 1 with a thickness of about 2 μηι speed is significantly reduced by band-band transitions. Ohmic contacts 18 and 20 are then set. The valence band is essentially filled with tears of opposing surfaces of the projections, thereby adding the likelihood of direction. In the production of the device absorption by free charge carriers reduced lines according to the F i g. 2 is omitted the zinc is. Active crystal regions with these properties diffusion, and the ohmic contact 20 is directly attached to the P ₀ zone 12 with success using amphoteric Do. ting means produced, with a PN junction the

Es wurde herausgefunden, daß sowohl die Tempe- 35 Injektion von Elektronen in die aktive lichterzeugende ratur, die während des Rekristallisationsprozesses auf- Zone 12 bewerkstelligt.It was found that both the tempe- 35 injection of electrons into the active light-generating temperature that is achieved on zone 12 during the recrystallization process.

rechterhalten wird, als auch die Kühlrate kritische Zusammenfassend kann weiterhin gesagt werden,is right, as well as the cooling rate is critical In summary, it can also be said

Bestimmungsgrößen für die Leitfähigkeitscharakte- daß die Herstellung von als Rekombinationsstrahlern ristik der rekristallisierten Kristallzone sind. Der kri- wirksamen Bauteilen unter Benutzung eines neuartigen tische Temperaturbereich erstreckt sich von 920 bis 40 Rekristallisationsverfahrens aus der Schmelze erfolgt, 89O⁰C, wenn eine kompensierte Zone, die geringfügig bei welchem eine amphotere Dotierungssubstanz in P-leitend sein soll, hergestellt werden soll. Wird daher kontrollierter Weise in den rekristallisierenden HaIbdie Rekristallisationstemperatur oberhalb z. B. von leiterkörper eingebaut wird, wobei die Steuerung so 935°C gehalten, so wird ein sehr großer Anteil dieser erfolgt, daß ein gewünschtes Verhältnis zwischen dem Zone vom N-Leitfähigkeitstyp sein. Wird der Prozeß 45 als P- und dem als N-Dotierungssubstanz wirksamen jedoch ausgeführt bei einer niedrigeren Temperatur, Anteil durch Steuerung der Temperatur, bei der die beispielsweise bei 75O⁰C, so erhält man eine rekristal- Rekristallisation stattfindet, eingehalten wird. In dem lisierte Schicht, die sehr stark P-leitend ist, und die bevorzugten Verfahren, welches zur Herstellung der Dickenabmessung, innerhalb derer Lichtemission statt- hier beschriebenen Bauteile benutzt wurde, wurde als findet, wird bei diesen Dioden merklich geringer aus- 50 Substrat Galliumarsenid, als amphotere Dotierungsfallen. Fernerhin ist bei diesem Vorrichtungstyp der substanz Silizium benutzt, und der Rekristallisations-Absorptionsverlust in dem P-leitenden Material ver- prozeß aus der Schmelze wurde zum Zweck der Herhältnismäßig hoch. Obwohl in dem beschriebenen stellung eines Überganges innerhalb der rekristallisier-Prozeß oberhalb der Anfangstemperatur für den Re- ten Kristallzone durchgeführt, kristallisationsprozeß 935°C gewählt wird, bei dem 55 Schließlich soll betont werden, daß die wirklich eindas Silizium vorzugsweise als Donator in den Kristall gehaltene Dickenabmessung der aktiven Zone, d. h. eingebaut wird und der Übergang innerhalb des re- der P₀-leitenden kompensierten Zone 12 der F i g. 1 kristallisierten Teiles des Materials gebildet wird, so bzw. 2, wesentlich von der jeweiligen Verwendung des ist doch das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf Bauteils abhängen wird. Es wurde z. B. herausgefundiese Maßnahme beschränkt. Die Anfangstemperatur 60 den, daß die Dickenabmessung der Licht emittierenden kann auch unterhalb dieses Wertes, und die Ursprung- Zone von der Temperatur abhängt. Wird daher die liehe Rekristallisation kann sich auch auf hochkom- Vorrichtung, wie oben beschrieben, mit einer Dicke pensiertes oder P-leitendes Material erstrecken, so- der aktiven Zone von etwa 50 bis 60 μηι hergestellt, lange die bei dem Aufwachsen gewünschte Abmessung so wird eine Lichtemission beobachtet, die sich bei der aktiven Schicht in einem Temperaturbereich zwi- 65 Raumtemperatur und bei einem gegebenen Eingangsschen 920 bis 89O⁰C gezüchtet wird. strom im wesentlichen über die gesamte Zone erstreckt.Determining variables for the conductivity characteristics - that the production of recombination radiators are ristics of the recrystallized crystal zone. The critical components using a novel table temperature range extends from 920 to 40. Recrystallization from the melt takes place, 89O ⁰ C, if a compensated zone, which is slightly at which an amphoteric dopant is to be P-conductive, is to be produced. If, therefore, in a controlled manner in the recrystallizing halves, the recrystallization temperature is above e.g. B. is installed by conductor body, with the control so held 935 ° C, so a very large proportion of this will be that a desired ratio between the zone of the N conductivity type. If the process 45 as P- and as a N-type doping substance effective, however, carried out at a lower temperature portion is maintained by controlling the temperature at which there is obtained a rekristal- recrystallization takes place, for example, at 75O ⁰ C,. In the lized layer, which is very highly P-conductive, and the preferred method, which was used to produce the thickness dimension within which the light emission takes place - the components described here - is noticeably lower in these diodes. Substrate gallium arsenide , than amphoteric doping traps. Further, in this type of device, the substance silicon is used, and the recrystallization absorption loss in the P-type material process from the melt has become relatively high for the sake of convenience. Although in the described position of a transition within the recrystallization process carried out above the initial temperature for the red crystal zone, crystallization process 935 ° C is selected, in which it should finally be emphasized that the silicon that is actually held in the crystal as a donor is preferred Thickness dimension of the active zone, ie is built in and the transition within the re the P ₀ -conducting compensated zone 12 of FIG. 1 crystallized part of the material is formed, so or 2, essentially depends on the respective use of the method according to the invention will not depend on the component. It was z. B. found out this measure is limited. The initial temperature 60 den that the thickness dimension of the light emitting can also be below this value, and the origin zone depends on the temperature. Therefore, the borrowed recrystallization can also extend to hochkom- device, as described above, with a thickness of pensored or P-conductive material, so the active zone of about 50 to 60 μm is produced, as long as the dimension desired during the growth is so a light emission observed which will be grown at the active layer in a temperature range intermediate 65 room temperature and at a given input's 920 to 89O ⁰ C. current extends essentially over the entire zone.

Es versteht sich, daß die Rekristallisation aus der Für denselben Betriebsstrom erhält man bei 300⁰K Schmelze entsprechend dem oben beschriebenen Ver- eine Lichtemission von einem Teil dieses Bereiches,It goes without saying that the recrystallization from the For the same operating current is obtained at 300 ⁰ K melt in accordance with the above-described association, a light emission from a part of this area,

der etwa 40 μηι weit ist, und bei 77° K ist die Weite der aktiven Bereiche etwa 15 μπι. Die Abmessung des aktiven, Licht emittierenden Gebietes ist demnach abhängig von der Anzahl der Elektronen, die injiziert werden und daher auch von dem Strom, mit welchem das Halbleiterbauteil betrieben wird.which is about 40 μm wide, and at 77 ° K the width is of the active areas about 15 μm. The dimensions of the active, light-emitting area are accordingly depending on the number of electrons that are injected and therefore also on the current with which the semiconductor component is operated.

Die genannte Abhängigkeit folgt auch daraus, daß zur Aufrechterhaltung einer hohen Rekombinationseffektivität größere Volumina des Materials erfordert werden, wenn die Anzahl der injizierten Elektronen erhöht wird, da die aktive Zone lediglich leicht P-leitend ist.The aforementioned dependency also follows from the fact that larger volumes of the material are required to maintain a high level of recombination effectiveness when the number of injected electrons is increased, since the active region is only slightly Is P-conductive.

Claims

Patent claims:

1. A method for producing effective as a recombinazionsstrahler semiconductor components with a relatively thick, the light spatially, ie from the zone space, emitting zone and with a transition for the injection of charge ao carriers in this space zone, characterized in that the body of the semiconductor component is in use an amphoteric dopable semiconductor base material and an amphoteric doping substance grown from the melt and that during this growth process the temperature profile is controlled in such a way that the amphoteric doping substance on one side (10), the N-zone of the junction (16), acts as a donor, on the other side (12), the P ₀ zone, but built into the crystal lattice as an acceptor, in such a way that the light-generating zone (12) is a P ₀ zone with a low concentration of excess charge carriers.

2. The method according to claim 1, characterized in that a silicon-containing gallium arsenide crystal is introduced into a germanium, arsenic and silicon-containing melt that the proportion contained in this melt of Gallium is greater than the stoichiometric composition of the gallium arsenide, that the gallium arsenide crystal together with the melt is initially heated so far that at least part of the crystal dissolves in the melt and the silicon as a donor in the Crystal is incorporated and that a recrystallization process by cooling the crystal with the melt is initiated.

3. The method according to claim 2, characterized in that the cooling for the purpose of recrystallization is carried out over a temperature range of 920 to 89O ⁰ C with a cooling rate of about 1 ° C / minute.

4. The method according to claims 2 and 3, characterized in that the P ₀ -conducting zone (12) is provided on its side to be contacted before applying the contacting ^{electrode (20) with a thin P +} -conducting zone (14).

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 052 563;
Physics Letters, Vol. 3, No. 5, January 15, 1963, p. 252

1 sheet of drawings