DE2361984A1

DE2361984A1 - Verfahren zum herstellen amorpher verbindungshalbleiterschichten

Info

Publication number: DE2361984A1
Application number: DE2361984A
Authority: DE
Inventors: Richard Joseph Gambino
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1972-12-26
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1974-06-27
Also published as: CA997483A; IT1001108B; DE2361984C2; FR2211544B1; FR2211544A1; JPS4991579A; JPS5311434B2; US3862857A; GB1440357A

Description

Aktenzeichen der Anmelderins YO 972 037

Verfahren zum Herstellen amorpher Verbindungshalbleiterschichten ·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstelle» eines amorphen Verbindungshalbleiter-Films auf einem Substrat»

Mit zunehmender Bedeutung von Dünnsehichtfilmen, bestehend aus amorphen Halbleitern, wie sie z.B«, bei Laseirstrafal-Schreibverfahren, bei Fotoleitfähigkeits-Vorriehtungenj, bei elektrostatischen Reproduktionsverfahren, bei Schaltelementen und dgl. Verwendung finden, besteht gleichzeitig die Notwendigkeit dafür, diese Filme unter Kontrolle der Zusammensetzung ihrer Bestandteile anzufertigen. Da die erwünschten Eigenschaften dieser Filme oft in kritischer Weise von ihren Bestandteil-Zusammensetzungen abhängen, ist die genannte Erfordernis um so mehr in den Vordergrund getreten.

Zn diesem Zusammenhang muß hervorgehoben werden, daß die Bestandteile amorpher Halbleiter, wie solche des chalkogeniden Typs häufig sehr unterschiedliche Dampfdrücke aufweisen«, Infolgedessen entstehen bei Anwendung üblicher VerdampfungsKiederschlagsxnethoden Im allgemeinen Filme, bei denen jeweils ein unerwünschter Zusammsnsetzuagsgradient über der Filmdicke festzustellen ist.

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Weiterhin führt die Anwendung dieser üblichen Verdampfungsniederschlagsmethoden zu Filmen, die jeweils beträchtliche Unterschiede untereinander in der Zusammensetzung aufweisen, obgleich diese verschiedenen Filme unter Einhalten möglichst gleicher Betriebs- bzw. Herstellungsbedingungen gefertigt worden sind.

Anstelle dieser Verdampfungsniederschlagsverfahren zur Herstellung dünner Filme von amorphen Halbleitern, sind auch auch andere Verfahren benutzt, wie z.B. Kathodenzerstäubung, Entladungsverdampfung und VieIquellenverdampfung. Jedoch ebenso wie bei üblichen Verdampfungsniederschlagsverfahren besitzen auch nach diesen Methoden hergestellte amorphe Filme unerwünschte Zusammensetzungsgradienten über der Dicke dieser Filme und beträchtliche Zusammensetzungsunterschiede von Film zu Film,

Ein weiteres Problem bei Herstellung solcher amorpher Halbleiterfilme stellt die Empfindlichkeit der Halbleiterbestandsteile gegenüber Wärmebehandlung dar. Ein solches Empfindlichkeitsverhalten läßt überhaupt keine Möglichkeit zu, Dünnfilme dieser Art nach Niederschlag zur Homogenisierung aufzuheizen, oder aufgeheizte Substrate zu benutzen, um vorzugsweise die Rückhaltekoeffizienten der Dünnfilmbestandteile einzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Herstellung amorpher Halbleiterfilme bereitzustellen, das zu Filmen führt, die keine Zusammensetzungsvariationen aufweisen; zudem soll auch gewährleistet sein, daß die Unterschiede von Film zu Film praktisch vernachlässigbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in ein evakuiertes Gefäß eine Sublimationsquelle bestehend aus einem Halbleiter in stöchiometrischer Zusammensetzung seiner Verbindungebestandteile in gleichförmiger Verteilung und mit gleichförmiger Dicke so angebracht wird, daß der Abstand zwischen einem wesentlichen Oberflächenbereich der Sublimationequelle und dem wesentlichen Oberflächenbereich des Substrats nicht größer als die

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kürzeste Abmessung des Oberflächenbereichs der Sublimationsquelle ist, wobei der Qbarfläehenbereich der Sublimat!onsquelle zumindest gleich dem Oberflächenbereioh des Substrats ist, daß ein solches Halbleitermaterial unter dem Kriterium gewählt wird, daß sowohl dessen Bestandteil mit niedrigstem Dampfdruck ein

1/2

Verhältnis von P/(MT )

mit P gleich Dampfdruck la Torr des Bestandteil® niedrigsten Dampfdrucks bei Temperaturen unterhalb seines Schmelzpunktes, mit M gleich Molekulargewicht und mit T gleich Schmelzpunkt dieses Bestandteils, nicht kleiner als etwa

— 8

0,855 χ 10 besitzt, als auch die Oberfläch® d@s als Sublimationsquelle dienenden Halbleiters auf eine Temperatur höchstens nahezu der des Schmelzpunktes des Halbleiters aufgeheist wird, um das Halbleitermaterial zn Verdampfen und sich auf das Substrat, dessen Temperatur um ein© Größenordnung niedriger gehalten wird als der genannt® Sshmelspunkt, als amorpher Film niederschlagen zu lassen.

Es ist zwar in der Zeitschrift "Philips Technical Review", Jahrgang 1962/63, Bd„ 24, auf den Selten 144 - 149 ein Niederecnlagsverfahren für Dünnschichtfilme mit Bestandteilen in erwünschten stöchiometrischen Verhältnis ausgehend von einer Verdampfungsquelle, die diese Bestandteile im stöchiometrischen Verhältnis aufweist, beschrieben worden, jedoch sind diese Filme nicht von amorpher Struktur, da in dieser Veröffentlichung keinerlei Angaben darüber enthalten sind, wie «ine solche Struktur herbeigeführt werden könnt··

Ergibt sich die Erfordernis zuschlagen, dl® Bestandteil© Temperaturen unterhalb d@B B

teils nicht dem oben finden

einer Weiterbildung

Halbleiterschichten nieder-

d@ren Da^f drucke bei

Bestand-

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Kriterium zu genügen, werden zur Bildung weiterer Sublimationsquellen verwendet. Zur Durchführung des NiederschlagsVerfahrens gemäß der Erfindung in diesem Falle ist auch hier wiederum der Abstand zwischen der ersten Sublimationsquelle zur Substratoberfläche wie oben angegeben eingehalten, wobei ebenfalls eine Aufheizung bis zu einer Temperatur knapp unterhalb des Schmelzpunktes stattfindet. Die anderen Sublimationsquellen, d.h. diejenigen mit den unzureichend hohen Dampfdruckbestandteilen, werden jeweils auf solche Temperaturen aufgeheizt, daß ihre Niederschlagsraten auf dem Substrat derart eingestellt sind, daß sich das erwünschte stöchiometrische Verhältnis im auf der Substratoberfläche niedergeschlagenen Film ergibt.

Die relativen Größen der Oberflächenbereiche beider Sublimationsquellen sollte angenähert proportional dem Verhältnis ihrer Bestandteile in der erwünschten Filmzusammensetzung sein. Fernerhin sollten beide Sublimationsquellen annähernd den gleichen senkrechten Abstand von der Substratoberfläche haben, so daß die Dampfströmung der einen Quelle nicht durch die der anderen behindert wird, bzw. eine hiervon bevorzugt ist.

Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Sublimationsquellen sind alle Zusammensetzungen in der Arsen-Tellur-Reihe, die in vorteilhafter Weise 1OO bis 5O Atomprozent Tellur und O bis Atomprozent Arsen enthalten. Solche, gemäß der Erfindung hergestellte Sublimationsquellen besitzen Schmelzpunkte im Bereich von 350 ⁰C bis 450 °C, wobei sie gemäß der Erfindung bei Temperaturen von etwa 300 ⁰C bis knapp unterhalb ihres Schmelzpunktes gehalten werden.

In vorteilhafter Weise wird eine erfindungsgemäß zu verwendende Sublimationsquelle in der Weise hergestellt, daß zunächst die Bestandteile zu einem Pulver vermählen und dann in stöchiometrischer Zusammensetzung unter einem Druckschmelzverfahren zu einem scheibenförmigen Barren geformt werden.

Bei Verwendung einer solchen Scheibe mit gleichförmiger Quer-YO 972 037 409826/1003

schnitt und hoznogener Zusammensetzung der Bestandteile als Sublimationsquelle wird in vorteilhafter Weise im evakuierten Gefäß, worin diese Scheibe eingebracht ist, ein Druck von etwa 5 » 10~ Torr herbeigeführt, wobei die Substrattemperatur im wesentlichen auf Raumtemperatur gehalten wird, so jegliche Kristallisationsneigung unterdrückt wird»

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Äusführungsbeispielen anhand der unten aufgeführten Zeichnungen und aus den Patentansprüchen»

Es zeigens

Fig= 1 die Darstellung einer Sublimationsguelle> wie

sie zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient,

Fig. 2 _ eine gegenüber I abgeändert® Anordnung zur . ' Bereitstellung einer Sublimationsquelle zur Verwendung gemäß der Erfindung,

Fig_o 3 eine graphische Darstellung, bei der die

Niederschlagsrate in Abhängigkeit von der reziproken Substrattemperatur für die erfindungsgemäße Herstellung eines amorphen Films aufgezeichnet ist,

Fig. 4 eine graphische Darstellung, bei der die

Niederschlagsrate in Abhängigkeit von der Quellentemperatur aufgetragen ist.

Fig» 5 eine Draufsicht auf eine Einrichtung zur Anwendung des erfindungsgemäßea Verfahrens,

Figo 6 eine Seitenansicht der in Fig. 5

Anordnung.

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Um die Zusammensetzungskontrolle beim Niederschlag von amorphen, aus mehreren Bestandteilen bestehenden Halbleiterflinsen zu ermöglichen, ist die Anwendung einer hierfür geeigneten Sublimationsquelle zum Niederschlag aus der Dampfphase von hervorragender Bedeutung. Eine solche Sublimationsquelle besteht aus einem Pestkörper und bietet den Vorteil, daß die DampfZusammensetzung nach einer Übergangsperiode einen stetigen Zustand einnimmt. Damit läßt sich der Wirkungsmechanismus des erfindungsgemäßen Verfahrens, indem beispielsweise Arsentellurid As₂Te₃ als amorphes Halbleitermaterial Verwendung findet, in zweckdienlicher Weise wie folgt darstellen:

1) Der flüchtigere Bestandteil der Verbindung, d.h. Arsen, verdampft leichter, indem ein mit dem weniger flüchtigen Element der Verbindung, d.h. mit Te, angereicherter Film hinterlassen wird.

2) Die Verdampfungsrate von As nimmt ab, da die Verdampfungsrate proportional dem Dampfdruck von As über der Quelle ist und sich angenähert zu ^PAs ^{= P}As° ^CAs ^er9^ibt' worin P_Ag° dem Dampfdruck von reinem As und CL der As-Oberflächenkonzentration

As

entspricht. In gleicher Weise ergibt sich

P = P ° C Te Te Tc

Te entspricht.

P_Te = P_Te° C_Te, worin P_Te° dem Dampfdruck von reinem

3) Ist eine stetige Zustandsbedingung erreicht, dann entsteht auf der Quelle eine Oberflächenschicht, die an As verarmt ist. Unter dieser Bedingung muß der Fluß von As- und Te-Atomen, der die Oberfläche verläßt, den Fluß von Atomen die in die Oberflächenschicht eindringen, ausgeglichen werden, wobei die Oberflächenschichtdicke konstant bleiben muß. Daraus ergibt sich, daß der stetige Zustand nur dann erreicht wird, wenn die Zusammensetzung des Dampfes gleich der Zusanmensetzung des als Verdampfungsquelle dienenden Fest-

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körpers ist» Dementsprechend stellt eine Sublimationsquelle im stetigen Zustand eine Quelle mit einer konstanten Dampfströmungszusammensetzung dar* wobei die Zusammensetzung des Dampfes gleich der Zusammensetzung des Festkörpers ist» Um Dünnfilme zn erhalten, die sowohl stöehiometrisch als auch amorph sind, müssen dann die folgenden weiteren Voraussetzungen erfüllt seins

1) Die Niederschlagsrate muß hinreichend hoch sein, um amorphen Niederschlag zu erhalten,

2) die Rückhaltekoeffizienten aller Bestandteile müssen eins oder zumindest untereinander gleich sein,

3) die Substrattemperatur muß unterhalb eines kritischen Grenzwertes für eine gegebene Niederschlagsrate gehalten werden.

Es hat sich gezeigt, daß obenstehende Bedingungen bei Anwendung folgenden Verfahrens eingehalten werden können:

1) Um eine hohe Niederschlagsrate von einer Sublimationsquelle zu erhalten, muß die betreffende Fläche möglichst groß und der Substratquellenabstand möglichst klein gehalten werden.

2) Die Quelle muß gleichförmig auf eine Temperatur aufgeheizt werden, die nahe ihrem Schmelzpunkt ist, jedoch diesen nicht überschreitet. In dieser Beziehung ist zu beachten, daß, obgleich die Quelle Bestandteile jeweils unterschiedlichen Schmelzpunktes enthalten kann, der Schmelzpunkt der Verbindung, d.h. der Quelle, unterschiedlich von den Schmelzpunkten der Einzelbestandteile sein kann, und allgemein niedriger

■ ist» Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist der letztlich in . Betracht kommende Schmelzpunkt der, wie er durch die be-

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treffende Verbindung, d.h. der Quelle, vorgegeben ist.

3) Die Substrate müssen unter sehr guter Wärmeableitung gehalten werden, um sie so zu kühlen, daß sie den Niedrig-Temperaturbedingungen für den Schichtniederschlag, unter Vermeidung jeglicher Kristallisation, entsprechen.

Zunächst ist die Sublimationsguelle zu betrachten. Diese ist in Zusammensetzung und Dicke zweckmäßiger Weise gleichförmig und besitzt eine Oberfläche, die vergleichbar der Substratoberfläche ist, die überzogen werden soll. Nachstehend sind detaillierte Methoden zur Herstellung solcher Sublimationsquellen beschrieben. Diese Methoden sind unter Anwendung von As₂Te₃ als Beispiel für Quellenmaterial beschrieben.

Die Verbindung As₃Te₃ wird durch Schmelzen einer Mischung von 40 Atomprozent As mit 60 Atomprozent Te in einer evakuierten vakuumdicht abgeschmolzenen Quarzampulle bereitet. Die Schmelze wird an der Luft abgekühlt, um eine polykristalline Struktur des sich ergebenden Barrens der Verbindung zu erhalten. Dieser Barren wird dann mechanisch zerkleinert, um eine große Anzahl kleiner Partikel zu bekommen, deren Größe maximal 0,5 cm entsprechen. Die Partikel werden dann auf einer etwa 5 mm dicken und 7,5 cm breiten Unterlagsplatte aus rostfreiem Stahl ausgebreitet, die eine Mulde von 5 cm Durchmesser und etwa 3 mm Tiefe besitzt.

Diese Unterlagsplatte 10 mit den hierin enthaltenen As₃Te₃-Partikeln wird auf einen kupfernen Heizblock 12 gelegt, wie es in der Anordnung nach Fig. 1 gezeigt ist. Eine Abdeckplatte 14 ist derart auf das Gefäß aufgesetzt, daß die Pyrex-Glaskaiimer vakuumdicht abgeschlossen ist. Die Glaskammer 16 wird dann mit einem trägen Gas wie Stickstoff durchströmt, um eine Oxydation des As₃Te₃ während des darauffolgenden Heizvorgangs zu verhindern. Ist hierbei die Luft aus der Glaskammer 16 herausgedrückt, dann wird das As₃Te₃ in einem schnellen Heizvorgang auf seine Schmelz-

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temperatur gebracht, indem ein entsprechender elektrischer Strom auf die Heizvorrichtung 18 des Heisblocks 12 übertragen wirdο Ein entsprechender Strom, wird über die Zuleitungen 20 von einer elektrischen Stromquelle 22, wie SoB» dem Nets geliefert» Ist das As₃Te₃ auf der Unterlagsplatte 10 geschmolzen, dann wird mit Hilfe der Kolbenstange 26 der Kolben 24 heruntergedrückt, so daß die As₂Te_=Schmelse in die Mulde der Unterlagsplatte 10 gepreßt wird« Mit der Kolbenstange 26 ist zur Abdichtung der Glaskammer 16 ein Balg verbunden,- der anderseits an der Abdeckplatte 14 befestigt isto Auf diese Weise ist eine Kolbenbewegung um etwa 40 mm gewährleistet , ohne daß Dichtungsschwierigkeiten auftreten. Nachdem der Kolben 24 auf das As_Te_ herabgedrückt worden ist, wird der Strom von der Heizvorrichtung 18 abgeschaltet» Darauf wird die Heizvorrichtung abgekühlt^ indem Wasser durch die zugeordnete Kühl·= schlange 30, die mit einer nichtgezeigten Wasserleitung in Verbindung steht, hindurchgeleitet wird» So wird also das As₃Te₃ auf den Schmelzpunkt aufgeheizt und anschließend rasch abgekühlt, um die Arsenverluste aus der Schmelze so gering wie möglich su halten^

Der wie oben beschrieben in einer abgeschmolsenen Quarsampulle hergestellte As₃Te.-Barren wird bei Anwendung eines weiteren Verfahrens ebenfalls zu einem Grießpalver zermalmt (ein 60 Maschen-US-Standard-Sieb ergibt eine geeignete Korngröße)„ Dieses grießartige Pulver wird wiederum in eine rostfreie Stahl-Unterlagsplatte eingegeben» Das Pulver wird anschließend mit einer ge-

eigneten hydraulischen Presse mit etwa 700 kg/cm zusammengedrückte Das Pulver wird gepreßt, verdichtet und in die Mulde der Unterlagsplatten gedrückte Unter Anwendung des Kaltpreß ve rf ahrens kann es sich ergeben, daß das As₃Te₃ nicht gut mit der Unterlagsplatte zusammenbackt„ Um diese Möglichkeit auszuschließen wird vor Behandlung des As_oTe_ wie oben beschrieben, ein kurser Aufheizvorgang bis zum Scheitelpunkt eingeschaltet, um ein Zusammenbacken und damit einen gleichförmigen termischen Kontakt zwischen As₃Te₃ und der Unterlagsplatte zu erhalten»

Bei Anwendung eines weiteren Verfahrens werden 40 Atomprozent

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Äs und 60 Ätomprosant Te₅. wie in Fig» 2 gezeigt, in ein flachbodiges Quarzgefäß 34 eingegeben _a Dieses Quarsgefäß 34 besitzt im Bereich des Gsfäßbodens eine nach oben sich kegelförmig öffnende Wandung» Im weiteren Ttfsndungsverlauf verjüngt sich dann der Gefäßquerschnitt mit zunehmender Höhe_o

Sind die äs- und die Te-Bestanäieile in das Gefäß 34 eingegeben _e dann wird das Gefäß evakuiert und durch Aufheizen das Gefäßhalses 38 bis zura Erweichungspunkt abgeschmolzen^ wobei dann eine Verschmelzmig mit dem Versiegelongssfeopfera im Gefäßhals 38 stattfindet. Das so verschlossene Gefäß" 34 wird in einen Widerstandsgeheizten Ofen eingeführt und auf "etwa 500 ⁰C aufgeheizt» Mach Entfernen aus dem Ofen wird dss Gefäß auf ©ine flache ebene Ober= fläche abgestellt? so daß das während des Aufheisvorgangs gebildete As₂Te₃~Material su einem dünnen scheibenförmigen Barren auf dem Boden des Gefäßes 34 erstarrt.

Die Seitenwandung des Barrens nimmt die Kontur des sich verjüngenden Wandungsbereichs 36 des Gefäßes 34 an_o Nach Erstarren der As₂Te,-Substans wird das Gefäß 34 im Wandungsfoereicli 36 _f ruad um seinen Umfang angeritzt, und zwar am besten mit einer Wolfram-Karbid-Spitze, um den scheibenförmigen Barren freizulegen» Der scheibenförmige Barren wird auf eine Unterlagsplatte von rostfreiem Stahl gelegt, wobei die flache Seite des scheibenförmigen Barrens zur Erzielung eines gleichförmigen Wärmekontaktes mit der Oberfläche der Unterlagsplatte in Berührung gebracht wird- Der scheibenförmige Barren wird mit der unterlagsplatte verbunden, indem ein kurzzeitiger Aufh ei ζ Vorgang bis zum Schmelzpunkt stattfindet und zwar ebenso wie es oben im Zusammenhang mit dem Kaltpreßverfahren beschrieben worden ist.

Vor Beschreibung der Anwendung der Quelle, wie sie oben gebildet worden ist, zum überzug einer Substratoberfläche soll zunächst die Beziehung zwischen der Niederschlagsrate und dar Sübstrattemperatur beschrieben werden« In diesem Zusammenhang ist es bekannt, daß in einigen chemischen Systemen eine Be-

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ziehiang besteht zwischen der Niederschlags rate und der Substrattemperatur, so daß hierdurch eine kristalline Struktur des niedergeschlagenen Filmes festlegbar ist. Im einzelnen läßt sich dieses der einschlägigen Fachliteratur entnehmen.

Die halblogarithmische graphische Darstellung nach Fig. 3 zeigt die Kurve zur Wiedergabe der Niederschlagsrate in Abhängigkeit von der reziproken Temperatur des Substrats, in diesem Falle von - Äs_Te_. Die Abszisseneinteilung entspricht IO /T⁰K, worin T⁰K die Substrattemperatür darstellt, und die Ordinateneinteilung ist in A pro Minute vorgenommen. Die gestrichelt gezeichnete Kurve in Fig. 3 deutet die Grenze zwischen den Bedingungen zur Erzeugung von amorphen Schichten und den Bedingungen zur Erzeugung kristalliner Schichten an. Fig. 3 zeigt, daß zum Niederschlag amorpher Filme auf Substraten, die bei Raumtemperatur gehalten werden, eine Niederschlagsrate von etwa 100 S pro Minute erforderlich ist.

Eine solche Niederschlags-Temperaturbeziehung legt Bedingungen für die Gestaltung eines Systems zum Niederschlag amorpher Materialien fest. Dieses System muß für eine ausreichende Niederschlagsrate ausgelegt sein, wobei die Substrattemperatur unterhalb eines kritischen Wertes für die jeweilige Niederschlagsrate zu halten ist. Zunächst ist die Verdampfungsrate einer Quelle in Betracht zu ziehen, da hiermit ja die obere Grenze für die Niederschlagsrate festgelegt wird. Die Verdampfungsrate läßt sich unter Anwendung folgender Gleichung abschätzen:

R » (3,513 · 1O²²) aP/(MT)^1/2.

In dieser Gleichung stellt α den Verdampfungskoeffisienten dar, der für eine atomar saubere Oberfläche gleich der Einheit ist, P den Dampfdruck der Substanz bei der Temperatur T der Quelle und _M das Molekulargewicht der Verdampfungssubstanz„ Der Ausdruck R

entspricht der Verdampfungsrate in Atomen pro cm und pro Sekunda= Die Qu* Ilen temperatur inu® geringer sein als die Schmelz-

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temperatur, um so den Vorteil eines Niederschlags aus der Dampfphase unter stetigen Zustandbedingungen zu erhalten. Der Dampfdruck P ist im allgemeinen temperaturabhängig und zwar entsprechend dem Exponentialverlauf der Form P=A exp(-Hv)/(kT). Die Niederschlagsrate R ist proportional dem Dampfdruck P und ist in seinem Exponentialverlauf in der graphischen Darstellung nach Fig. 4 für As„Te dargestellt.

In Fig. 4 ist die Abszisse in 10³/T°K eingeteilt, worin T⁰K die Quellentemperatur bedeutet, und die Ordinate ist für Niederschlagsraten in Ä pro Minute eingeteilt. Hieraus ergibt sich, daß die höchste Niederschlagsrate aus einer Sublimationsquelle erzielt wird, die so nahe wie möglich beim Schmelzpunkt betrieben wird. Ein solcher Betriebszustand erfordert, daß die Quelle gleichförmig aufgeheizt wird, sowohl lateral wie auch vertikal. Eine Quellenform die diesen Anforderungen genügt, ergibt sich aus einer dünnen, flachen Platte, deren eine Oberfläche gleichförmig beheizt ist.

Die Niederschlagsrate auf das Substrat hängt vom Bruchteil der Verdanpfungsströmung ab, die die Substratoberfläche erreicht. Die Niederschlagsrate ist deshalb eine Funktion des Abstandes zwischen Quelle und Substrat und der relativen Flächenbereiche von Quelle und Substrat. Läßt sich im Idealfall der Quellensubstrat-Abstand hinreichend klein halten, dann wird die von der Quelle ausgehende Gesamtströmung durch das Substrat erfaßt. Das Substrat jedoch muß auf eine viel geringere Temperatur gehalten werden, als die Quelle, um so eine amorphe Filmschicht zu erhalten; wobei es dann wiederum schwierig ist einen amorphen Film zu erhalten, wenn die Quelle sich zu nahe am Substrat befindet. Infolgedessen ist die Form einer Quelle die ein ausreichendes Auffangen der Dampfströmung von der Quelle und damit hohe Niederschlagsraten gewährleistet, ohne das Substrat einer solchen Hitze auszusetzen, die Kristallisation anstelle eines amorphen Zustandes herbeiführen würde, in der Weise gestaltet, daß eine Quellenoberfläche vorgesehen wird, die größer oder zumindest

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gleich ist der Substratfläche und wo der Quellen-Substratabstand angenähert gleich dem Radius der Quelle ist. Besitzt die Quelle nicht die Form einer Kreisscheibe dann ergibt sich als geeigneter Abstand etwa die Hälfte der kürzesten Quellenabmessung.

Die Niederschlagsrate von As₃Te₃ als Funktion der Quellentemperatur für eine Ausgestaltung, bei der die Quellenfläche zumindest gleich der Substratfläche ist und wobei der Quellen-Substratabstand angenähert gleich dem Radius der Quelle ist, wird in Fig. gezeigt. Das Beispiel gilt für eine As₃Te₃-QUeIIe mit einem Durchmesser von etwa 6 cm und einem Quellen-Substratabstand von etwa 3 cm. Das Substrat besitzt hierbei ebenfalls einen Durchmesser von etwa 6 cm. In der graphischen Darstellung nach Fig. 4 sind Niederschlagsraten bis zu 1000 8 pro Minute aufgetragen, die sich ohne weiteres erzielen lassen, ohne daß der Schmelzpunkt der Verbindung überschritten wird. Die graphische Darstellung nach Fig. 3 läßt erkennen, daß eine solche relativ hohe Niederschlagsrate zur Herstellung amorpher Filme auf Substraten, die bei Raumtemperatur gehalten werden, besonders geeignet ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verbindung As₃Te₃ durch Schmelzen einer stöchiometrischen Mischung von As und Te in einer abgeschmolzenen evakuierten Quarzampulle bereitet wird. Der sich ergebende As₃Te₃-Barren wird zermalmt und das geschmolzene Gut in die Mulde einer rostfreien Stahlunterlagsplatte gepreßt. Mit dem so Schmelz-Druck-behandelten As₃Te₃ in Verbindung mit der rostfreien Stahlunterlagsplatte, wird eine Anordnung zur Durchführung des Sublimationsniederschlags, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, verwendet.

Bei dieser Anordnung ist die das As₃Te₃ enthaltende Unterlagsplatte 40 auf einem rostfreien Stahlheizblock 42 befestigt, der mit Schlitzen versehen ist, um eine bewehrte, elektrisch isolierte Heizwicklung aufzunehmen, Ein geeignetes Thermoelement 46 ist ebenfalls.im Heizblock 42 angebracht, um die Quellen-

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temperatur zu überwachen, d.h. die rostfreie Stahlunterlagsplatte 40, die das As-Te^Material enthält. Die Quelle 40 auf dem Heizblock 42 ist in geeigneter Weise im Evakuierungsgefäß 48 auf einem drehbaren Tisch 56 angebracht, der über Welle 43 verdreht werden kann, so daß er entweder unter das Niederschlagsüberwachungsgerät 52 gedreht werden kann, oder unter einen wassergekühlten Kupferblock 50, der sowohl als Substrathalter als auch als Wärmesenke dient. Da Haltevorrfchtungen, wie sie hier Verwendung finden, im einzelnen bekannt sind, läßt sich jedes weitere Eingehen hierauf ersparen.

Das Substrat 53 besteht aus einer geeignet polierten, aufgeschmolzenen Quarzscheibe mit einem Radius von etwa 2,5 cm und einer Dicke von etwa 0,25 mm. Das Substrat 53 steht in Kontakt mit einem quadratischen Kupferblock 50 von etwa 5x5 cm. Auf der Substratoberfläche, die in Berührung mit dem Pufferblock 50 steht, befindet sich eine Dünnschicht flüssigen Galliums 58, das einen gleichförmigen thermischen Kontakt zwischen Substrat 5 3 und Kupferblock 50 gewährleistet. Auf der Substratoberfläche, die der Quelle 40 gegenüberliegt, ist eine Aluminiummaske 54 angebracht, um das gewünschte Niederschlagsmuster vom As₃Te- auf dem Substrat 53 zu erhalten. Die Aluminiummaske 54 und das Substrat 53, werden in der erforderlichen Lage in geeigneter Weise durch einen Kupferrahmen von etwa 5x5 cm mit einer einen etwa 2,2 cm messenden Durchmesser besitzenden Öffnung gehalten, so daß der zu bedeckende Oberflächenbereich des Substrats der Verdampfungsströmung der Quelle 40 ausgesetzt werden kann. Die Quelle 40 besitzt einen Durchmesser von etwa 6 cm und befindet sich in einem Abstand von etwa 3 cm vom Substrat 53.

In Durchführung des Prozesses wird die in den Figuren 5 und 6 gezeigte Apparatur mit der Quelle 40 unter den Niederschlagsratenmonitor 52 bereitgestellt. Das Gefäß 48 wird bis auf einen Druck von etwa 10 Torr evakuiert. Die Quelle, also das As₃Te₃, wird auf eine Temperatur von 370 C aufgeheizt, indem ein Strom von etwa 2 Ampere durch die Heizwicklungen 44 des Blockheizers

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geleitet v/erden. Die hierzu erforderliche elektrische Stromquelle ist zwar nicht gezeigt, läßt sich aber ebenfalls durch das Leitungsnetz darstellen. Erreicht bei Durchführen des Prozesses die Quelle eine Temperatur von 370 ⁰C, dann zeigt der Niederschlagsratenmonitor 52 eine Niederschlägsrate von etwa 100 R pro Minute an. Unter dieser Bedingung wird dann Kühlwasser zum Substrat zugeführt, indem das Wasser über den Einlaufstutzen 60, der mit einer Wasserleitung verbunden ist, zum Substratkühlungsblock 56 geleitet wird. Einen kurzen Zeitraum später, etwa 5 Minuten nach Beginn des Wassereinlaufs, wird die Quelle 40 unterhalb des Substrats 5 3 angeordnet und der Niederschlag des amorphen As₂Te-FiImS wird eingeleitet. Unter der Voraussetzung, daß ein Film von 600 A* hergestellt werden soll, wird die Quelle in der nun eingenommenen Stellung für etwa 6 Minuten gehalten, um sie dann wieder unterhalb des Niederschlagsratenmonitors 52 zu drehen. Gleichzeitig wird dann die Stromzufuhr zum Heizer 42 unterbrochen, so daß das gesamte System'auf Raumtemperatur abkühlen kann, bevor sich der Zustand normalen Atmosphärendrucks im Gefäß 48 einstellt.

Die auf dieses Weise niedergeschlagene Filmschicht ergibt bei Analyse durch eine Elektronen-Mikro-Sonden-Methode einen Gehalt von 28 Gewichtsprozent As und 72 Gewichtsprozent Te mit einer Fehlerfreiheit von + 5 % und einer Genauigkeit von + 3 %, bei einer Aussagewahrscheinlichkeit von 9 5 %. Dies entspricht also stöchiometrisch der Verbindung As₃Te-.

As₃Te--Filme, die in dieser Weise herstellt sind, haben sich bei Anwendung von Elektronenbeugungsverfahren als amorph erwiesen. Diese Filmschichten haben elektrische, spezifische Widerstandwerte, die in ihren Größen gleich sind, denjenigen, die mit amorphen Blöcken von As₃Te₃ zu erzielen sind. Bei einer Aufheizung von 150 ⁰C kristallisieren diese Filme in einer exothermischen Umwandlung aus. Nach Kristallisation besitzen diese Filme die niedrigen spezifischen Widerstandseigenschaften des kristallinen As₃Te₃. Jedenfalls ergibt sich aus Prüfungen^

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dieser Art, daß die wie oben beschrieben hergestellten Filmschichten amorph sind.

Um erfindungsgemäß Filmschichten im amorphen Zustand durch Auskondensieren aus der Dampfphase zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Niederschlagsrate einen kritischen Wert für eine gegebene Substanz und für eine gegebene Substrattemperatur übersteigt. Damit ist also das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar für den Niederschlag von Materialien mit einem nennenswerten Dampfdruck bei/oder unterhalb der jeweiligen Schmelzpunkte. Weiterhin ist eine hohe Niederschlagsrate vorteilhaft zur Erzeugung von Filmschichten hoher Reinheit, da die Niederschlagsrate der vorgesehenen Substanzen von wesentlich höherer Bedeutung ist, als die Auftreffrate von Teilchen der Restgase in der evakuierten Atmosphäre.

Unter Berücksichtigung dessen ergibt sich eine praktische untere Grenze für den Dampfdruck der Substanz, die in amorphen Zustand durch Sublimation gemäß der Erfindung niedergeschlagen werden

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soll. Wird z.B. ein Wert von 3 · 10 Atomen pro Minute (etwa

10 2. pro Minute) als praktischer Wert für eine Niederschlagsrate genommen, dann läßt sich folgende Verdampfungsratengleichung anwenden, um den Minimalwert des Verhältnisses von

1/2

P zu (MT_m) ' * zu ermitteln:

R= ( 3,513 · 1O²²) aP/MT_m)^1/2.

Hierin ist α der Verdampfungskoeffizient, der gleich der Einheit ist, wenn eine atomar reine Oberfläche vorliegt, T der Schmelzpunkt der Quelle in Grad Kelvin und P der Dampfdruck der Quelle

bei einer Temperatur von T .

Einem stetigen Zustand des Betriebs der Sublimationsquelle liegt von Natur aus die Eigenschaft zugrunde, daß die Quellenoberfläche mit dem Bestandteil, der den geringsten Dampfdruck aufaufweist, angereichert wird. Hat die Quelle den stetigen Zu-

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stand erreicht dann werden die Niederschlagsraten der Bestandteile mit dem höheren Dampfdruck abhängig von der Verdampfungsrate des Bestandteils mit dem niedrigsten Dampfdruck. Der Dampfdruck P gemäß obenstehender Gleichung entspricht dem Dampfdruck des Bestandteils mit dem niedrigsten Dampfdruck. So lassen sich z.B. die Verbindungen und Legierungen von As und Te als amorphe Dünnschichtfilme unter Anwendung der Sublimationsmethode gemäß der Erfindung niederschlagen, jedoch ist dies ohne weiteres nicht

möglich für Ge-Te-As-Legierungen.

Um dies näher zu untersuchen, ist eine Legierung bestehend aus 80 Atomprozent Te, 15 Atomprozent Ge und 5 Atomprozent As als Sublimationsquelle durch das oben' beschriebene Druckschmelzverfahren hergestellt worden. Diese Quelle ist dann schrittweise auf höhere Temperaturen aufgeheizt worden, und die Niederschlagsrate ist überwacht worden. Eine solche Niederschlagsrate war

14 unter stetiger Zustandsbedingung geringer als 10 Atome pro

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cm pro Sekunde, wobei alle Temperaturen sich unterhalb der Soliduspunkt-Temperatur dieser Legierung befunden haben. Eine relativ hohe Niederschlagsrate war oberhalb der Soliduspunkt-Temperatur zu erzielen, wenn die Quelle aus einer Mischung von Fest- und Flüssigphasen bestanden hat, jedoch variierte die Dampfzusammensetzung in Abhängigkeit von der Zeit. Dies zeigt deutlich, daß die Quelle nicht bei einem stetigen Zustand betrieben worden ist, für den eine feste Dampfzusammensetzung charakteristisch ist,

Zur Herstellung von amorphen Vielkomponenten-Filmschichten, die Chalkogenide als Bestandteile enthalten, unter Verwendung von Elementen mit niedrigem Dampfdruck wie z.B. Ge, Si, Cu, Ag und ähnlichen, ist es erforderlich, ein Zwei-Quellenverdampfungsverfahren anzuwenden. Die Sublimationsquelle gemäß der Erfindung läßt sich vorteilhafter Weise in Zwei-Quellen verdampf längsverfahren anwenden, da hiermit eine konstante Dampfzusammensetzung im stetigen Zustand vorgesehen ist«, Um Ge-Te-As-Legierungen im amorphen Zustand zu erhalten, kann Te und As in einem festen Atomverhältnis von einer Sublimationsquelle bereitgestellt wer-

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den. Gleichzeitig wird Ge hiermit zusammen von einer widerstandsgeheizten, schiffchenförmigen Quelle niedergeschlagen.

Als Beispiel für die Zubereitung einer amorphen Ge-Te-As-Legierung ist zunächst eine Legierung bestehend aus 95 % Te und 5 % As zu einer Sublimationsquelle verarbeitet worden, indem das oben beschriebene Schmelz-Druck-Verfahren Anwendung gefunden hat. Das Ge ist aus einem Wolframschiffchen verdampft worden, das unmittelbar neben der Sublimationsquelle positioniert worden ist. Die Ge-Konzentration in der Filmschicht ist wie folgt reguliert worden: Die Sublimationsquelle ist auf ihre Betriebstemperatur von 35O ⁰C aufgeheizt worden, wobei die Niederschlagsrate R.™ _+Asx, mit Hilfe eines Quarzkristall-Niederschlagsmonitors festgestellt worden ist. Die Ge-Quelle wurde auf ihren Schmelzpunkt aufgeheizt und dann die Temperatur langsam erhöht. Die Gesamtniederschlagsrate IL₁ = R. . + R wurde ständig überwacht und die Ge-Niederschlagsrate R_ wurde aus der Differenz R,^ - R/_Te+As\ ermittelt. Da die Niederschlags rate wie sie durch einen Quarzkristallmonitor gemessen wird, sich als Massenver-

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hältnis in Gramm pro cm und Sekunde ausdrücken läßt, sind die

Gewichtsprozent von Ge in der Dampfströmung gegeben durch:

wt * ^RGe _ *Τ " ^R(Te+As)

(%Ge) R+ R «

Das gewünschte Niederschlagsratenverhältnis läßt sich durch entsprechendes Einstellen der Temperatur der Ge-Verdampfungsquelle erzielen. Um einen solchen Meßwert messtechnisch korrekt zu erfassen, ist es üblich, das Ausgangssignal des Quarzsignalmonitors in einem Zeitbasisaufzeichungsgerät aufzuzeichnen, wobei die Niederschlags rate sich dann aus der Kurvensteigung der Ausgangssignalkurve ergibt. Ist auf diese Weise die Sublimationsrate ^R(Te+As) ^ermittelt' dann läßt sich die Niederschlagsrate für vorgegebene Gewichtsprozent von Ge sowie die Kurvensteigung entsprechend der Gesamtniederschlagsrate ^R(_Te+As% + Rq₀ errechnen und in einem Diagramm darstellen. Die Temperatur der Ge-Verdampfungs-

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quelle wird dann solangö geändert, bis die beobachtete Niederschlagsrate (Kurvensteigung) mit der errechneten Kurvensteigung übereinstimmt.

Die Vorteile der Sublimatiohsquelle bei Anwendung in Zwei-Quellenverdampfungsverfahren sind ihre Niederschlagsrateh-und Zusammensetzungsstabilität im Dampf, wodurch es überhaupt möglich wird, die relativen Niederschlagsraten genau einzustellen. Wenn das Niederschlagsratenverhältnis auf den gewünschten Wert eingestellt ist, dann wird ein Verschluß geöffnet, so daß die Dampfströmung zur Kondensierung auf den Substraten freigegeben wird.

Das Zwei-Quellenverdampfungsverfahren unter Anwendung von Sublimationsquellen ist auch für quarternäre Legierungen, wie z.B. Ge-Si-Te-As anwendbar. Eine Legierung bestehend aus gleichen Atombruchteilen von Ge und Si läßt sich für eine Sublimationsquelle und eine Legierung bestehenden aus 9 5 Atomprozerit Te und 5 Atomprozent As läßt sich für die andere Sublimationsquelle verwenden. Die Ge-Si-Sublimationsquelle wird nahezu auf 1000 °G aufgeheizt und die Te-As-Legierungssüblimationsquelle wird aufgeheizt auf 350 ⁰C. Die beiden Sublimationsquellen sollten in engster Nachbarschaft zueinander im Gefäß aufgestellt werden, so daß ihre Dampfströmungen zusammen auf dem Substrat bzw. auf den Substraten eintreffen.

Ist eine Dampfzusammensetzung im stetigen Zustand einmal erreicht, dann läßt sich auch ein Film mit dieser Zusammensetzung herstellen, wenn:

1) Der Rückhaltekoeffizient aller Bestandteile gleich der Einheit ist/ und

2) keine Sekundärquellen im System vorhanden sind.

Der Rückhaltekoeffizient läßt sich durch das Verhältnis der Anzahl auftreffender Atome zur Anzahl eingelagerter Atome definieren,

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wobei eine Funktion von der Substrattemperatur vorliegt. Dieses Verhältnis entspricht der Einheit für alle Festkörperelemente bei Tiefsttemperaturbedingungen. Gewisse Elemente, wie z.B. As, Sb, Bi, Se besitzen Rückhaltekoeffizienten, die kleiner als die Einheit sind, im Bereich von Raumtemperaturen. So werden z.B. Verbindungen wie AsTe in vorteilhafter Weise auf Substraten niedergeschlagen, die unterhalb der Raumtemperatur abgekühlt sind, um sicherzustellen, daß Arsen vollständig eingelagert wird.

Der Ausdruck "Sekundärquelle" läßt sich als Oberfläche definieren, auf die eine Dampfströmung unter solcher Temperatur auftrifft, daß der Rueckhaltekoeffizient von einem oder mehreren der Bestandteile geringer als die Einheit ist. Dar nicht zurückgehaltene Bestandteil, wie z.B. As kann also aus der Sekundärquelle herausgeschlagen und dann im Überschuß in die Filmschicht eingebaut
werden, wo er dann eingelagert wird, weil die Substrattemperatur bei hoher Rückhaltewahrscheinlichkeit niedrig ist. Sekundärquellen lassen sich dadurch ausschalten, daß die Dampfströmung nur auf Oberflächen auftreffen kann, die auf die gleiche Temperatur
abgekühlt sind, wie das Substrat selbst. Eine solche Bedingung läßt sich realisieren, wenn ein möglichst kleiner Abstand
zwischen Quelle und Substrat vorgesehen wird, und zwar weniger als es dem Durchmesser der Quelle entspricht, und indem eine
gleichförmig gekühlte Substratträgerplatte Anwendung findet,
deren Oberflächenbereich größer als der Oberflächenbereich der Quelle ist.

In nachfolgenden Tabellen 1 und 2 sind Resultate von Einzelquellen- und Zwei-Quellenverdampfungsverfahren unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben. Die hierzu verwendete Einzelquelle besteht aus einer dünnen Scheibe des gewünschten Halbleiters mit einem Radius von etwa 3 cm. Das
Substrat und die Quellenflächen sind etwa gleich. In Bezug auf die As,Te--Quelle ist festgelegt worden, daß sie auf eine Temperatur im Bereich von etwa 3OO C bis etwa 4OO C aufgeheizt
werden soll. Die Substrattemperatur sollte auf einem Wert ge-

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halten werden, der nicht größer als etwa 25 ⁰C ist. Der Druck in der Sublimationskammer ist vorzugsweise nicht größer als etwa 5 * 10 Torr.

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Verdampfungs-

Quelle Temp.

quelle: As₃Te₃. (für Quellentemperaturen)

O CD OO

350 ⁰C 365 ⁰C 380 ⁰C

1. Verdampf ungsquelle:

(mit Atom %) Te 95, As

Quelle Temp._

334 ⁰C 357 °C

Substrat Temp.

10 ⁰C 10 ⁰C 18 ⁰C 18 ⁰C

Tabelle 1

täte
/min

Druck Torr

10 10 10 10

2 2 2

-6 -6 -6 -6

Quellen-

Substrat-

Abstand

3 cm 3 cm 3 cm 3 cm

2,0 118
269
590

Tabelle 2

Zwei-Quellen-Verdampfungs verfahren

Fi line i genschaft

Kristallin

Amorph

Substrat
Temp.

Gesamtrate Ä/min

Druck Torr

100 170

2 4,8

10 10

-7 -7

2. Verdampf, quelle:

Ge

Filmzusammensetzung in Atom %

Te 86, As 8, Ge Te 9 3, As 5, Ge

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendimg einer ersten Verdampf ungsque He enthaltend 95 Atomprozent Te und 5 Atomprozent As und einer zweiten Quelle enthaltend Ge, der sich schließlich ergebende Dünnfilm 47,5 bis 9 3 Atomprozent von Te, 2 bis Atomprozent von As und 2 bis 50 Atomprozent von Ge enthält.

Wird eine erste Verdampfungsquelle enthaltend 0 bis 50 Atomprozent von As und 50 bis 100 Atomprozent von Te und eine zweite Verdampfungsquelle enthaltend Ge verwendet, dann bestehen die sich am Ende ergebenden amorphen Dünnschichtfilme aus 25 bis 100 Atomprozent Te., 0 bis 50 Atomprozent As und 0 bis 50 Atomprozent Ge.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

. Verfahren zum Herstellen eines amorphen Verbindungs-Halbleiter-Films auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß in ein evakuiertes Gefäß (48) eine Sublimationsquelle (40) bestehend aus einem Halbleiter in stöchiometriseher Zusammensetzung seiner Verbindungsbestandteile in gleichförmiger Verteilung und mit gleichförmiger Dicke so eingebracht wird, daß der Abstand zwischen einem wesentlichen Oberflächenbereich der Sublimationsquelle (40) und dem wesentlichen Oberflächenbereich des Substrats (53) nicht größer ist als die kürzeste Abmessung des .Oberflächenbereichs der Sublimationsquelle (40), wobei der Oberflächenbereich der Sublimationsquelle (40) zumindest gleich dem Oberflächenbereich des Substrats (5 3) ist, daß ein solches Halbleitermaterial unter dem Kriterium gewählt wird, daß sowohl dessen Bestandteil mit niedrigstem Dampfdruck ein Verhältnis von P/(MT ) ' mit P gleich Dampfdruck in Torr des Bestandteils niedrigsten Dampfdrucks bei Temperaturen unterhalb seines Schmelzpunktes, mit M gleich Molekulargewicht und mit T gleich Schmelzpunkt dieses Bestandteils, nicht kleiner als

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etwa 0,55 χ 10 besitzt, als auch die Oberfläche des als Sublimationsquelle (40) dienenden Halbleiters auf eine Temperatur höchstens nahezu der des Schmelzpunktes des Halbleiters aufgeheizt wird, um das Halbleitermaterial zu verdampfen und sich auf das Substrat, dessen Temperatur um eine Größenordnung niedriger gehalten wird, als amorpher Film niederschlagen zu lassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sublimationsquelle (40) in Form einer Scheibe hergestellt wird, die 0 bis 50 Atomprozent As und 50 bis 100 Atomprozent Te enthält, und bei Betrieb auf einer Temperatur von etwa 300 ⁰C bis hinauf nahe zum Schmelzpunkt der Sublimationsquelle (40) gehalten wird, und daß die Sub{

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Substrattemperatur auf eine 25 ⁰C nicht übersteigende

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Temperatur gehalten wird, indem der Druck im evakuierten Gefäß (48) 5 χ 10~⁶ Torr nicht übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch l und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sublimationsquellen-Scheibe (40) bestehend aus As₂ Te_ mit einem Radius von etwa 3 cm verwendet wird, indem der Abstand zwischen Sublimationsquelle

(40) und Substrat (53) etwa 3 cm beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Sublimationsquelle solche mit Halbleiterbestandteilen dienen, deren Dampfdrücke und deren Temperaturbereiche unterhalb des jeweiligen Schmelzpunktes nicht das Kriterium für die erste Sublimationsquelle (40) erfüllen..
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Niederschlagsrate des Halbleitermaterials der Sublimationsquelle (40) aus der Gleichung

R = (3,513 · 1O²²) ctP/(MT)^1/2

mit α gleich Verdampfungskoeffizient (für atomar reine Oberflächen gleich 1), mit P gleich Dampfdruck des die Quelle bildenden HalbleiterbestandteiIs bei der Temperatur T, mit M gleich Molekulargewicht und R gleich Nieder-

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schlagsrate in Atomen/cm sek, sowie der Dampfdruck aus

der Gleichung

P=A exp(-Hv)ZkT

herleiten, und daß die Niederechlagsrate des dem Kriterium nicht genügenden Bestandteils X die Gleichung:

X ⁼

(Gewichtsprozent)

_1OO _ V^R(A+B...)

· IUU — — =- . IUU

^R(A+B...)^+RX YO 972 037

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erfüllt, worin R^ die Niederschlagsrate des Bestandteils X, ^R(ä+b ) ^d*^{e N}i^e<*erschlagsrate ^der ersten- Sublimationsquelle (40) und R_ die Gesamtniederschlagsrate darstellen.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß neben der ersten Sublimationsquelle (4O) eine zweite Sublimationsquelle aus Ge verwendet wird, so daß auf das Substrat (53) ein Dünnschichtfilm bestehend aus 25 bis 100 Atomprozent Te, 0 bis 50 Atomprozent As und 0 bis 50 Atomprozent Ge niedergeschlagen wird.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verwendung der Ge-Sublimationsquelle ein Dünnschichtfilm auf das Substrat (53) niedergeschlagen wird, der 47,5 bis 93 Atomprozent Te, 2 bis 8 Atomprozent As und 2 bis 50 Atomprozent Ge enthält.

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