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DE2300921A1 - Halbleiterbauteil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Halbleiterbauteil und verfahren zu seiner herstellung

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Publication number
DE2300921A1
DE2300921A1 DE2300921A DE2300921A DE2300921A1 DE 2300921 A1 DE2300921 A1 DE 2300921A1 DE 2300921 A DE2300921 A DE 2300921A DE 2300921 A DE2300921 A DE 2300921A DE 2300921 A1 DE2300921 A1 DE 2300921A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
substrate
semiconductor material
epitaxial
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2300921A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Ettenberg
Stephen Lee Gilbert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE2300921A1 publication Critical patent/DE2300921A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H10P95/00
    • H10P14/24
    • H10P14/2905
    • H10P14/2921
    • H10P14/3221
    • H10P14/3222
    • H10P14/3231
    • H10P14/3421
    • H10P14/3422

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  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

Dipl.-lng. H. SauerJand · Dr.-lng. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4οαο Düsseldorf 30 · Cecilienallee 76 ■ Telefon 230002T
9. Januar 1973 28 243 B
RCA Corporation, 30 Rockefeiler Plaza, New York, N.Y. 10020 (V.St.A.)
"Halbleiterbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung"
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauteil, das eine Epitaxial schicht aus einkristallinem Halbleitermaterial sowie ein Substrat besitzt, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Viele Arten von Halbleiterbauteilen besitzen eine epitaktisch auf ein Substrat aufgebrachte, einkristalline Halbleiterschicht, wobei sich die aktiven Bereiche des Bauteils in der Epitaxialschicht befinden. Das Substrat kann entweder aus isolierendem Material, das zur Kernbildung für das epitaktische Aufwachsen des Halbleitermaterials geeignet ist, wie Saphir oder Spinell, bestehen oder aus einem einkristallinen Halbleiterkörper. Bei derartigen Bauteilen ergeben sich dann Probleme, wenn das Kristallgitter der epitaktischen Halbleiterschicht vom Kristallgitter des Substratmaterials erheblich verschieden ist. Wenn nämlich in einem derartigen Fall die Epitaxialschicht auf das Substrat aufgebracht wird, führt der erhebliche Unterschied im Kristallgitter des Materials der Epitaxialschicht und des Substrats zu Versetzungen in der Kristallstruktur der Epitaxialschicht an der Grenzfläche zum Substrat. Diese Versetzungen haben die Eigenschaft, sich durch die Epitaxialschicht fortzusetzen, und können die elektrischen Eigenschaften des in der Epitaxialschicht gebildeten Bauteils
ORIGINAL INSPECTED
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nachteilig beeinflussen. Dasselbe Problem kann auftreten, wenn das Substrat selbst an seiner Oberfläche, auf die die Epitaxialschicht aufgebracht werden soll, Kristallversetzungen aufweist. Die Versetzungen an der Oberfläche des Substrats pflanzen sich in und manchmal durch die auf diese Oberfläche aufgebrachte Epitaxialschicht fort. Um das Entstehen unerwünschter Versetzungen zu vermeiden, ist es daher erwünscht, für das Substrat und die Epitaxialschicht Materialien zu verwenden, die zumindest ähnliche Kristallgitter besitzen. Andererseits führt die Ausnutzung der physikalischen und/oder elektrischen Eigenschaften der verschiedenen Halbleiter- und Substrat-Materialien, die für Halbleiterbauteile infrage kommen, jedoch dazu, daß es nicht immer möglich ist, Materialien zu verwenden, die ähnlichen Kristallaufbau besitzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Halbleiterbauteile sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung vorzuschlagen, bei denen trotz unterschiedlichen Gitteraufbaus die nachteiligen Auswirkungen von Versetzungen vermieden werden und insbesondere die Epitaxialschicht eine minimale Anzahl von Versetzungen aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine erste, auf einer Oberfläche des Substrats angeordnete Schicht aus einkristallinem Halbleitermaterial, die aus mehreren, übereinanderliegenden Schichten mit dazwischen befindlichen Aufwachs-Grenzschichten besteht, und durch eine auf der obersten Schicht der ersten Schicht befindliche zweite Schicht aus einkristallinem Halbleitermaterial. Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauteils wird vorgeschlagen, daß auf eine Oberfläche eines Substrats eine erste Schicht aus Halbleitermaterial epitaktisch aufgewachsen wird, wobei das Aufwachsen unterbrochen wird, um eine Aufwachs-Grenzschicht innerhalb der ersten Schicht zu schaffen, und daß auf der ersten Schicht eine zweite Schicht aus Halbleitermaterial gebildet wird, das eine Kristallgitterstruktur besitzt, die zu der des HaIb-
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leitermaterials der ersten Schicht paßt.
Anhand der beiliegenden Zeichnung, in der eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils im Querschnitt dargestellt ist, wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben.
Das in der Zeichnung insgesamt mit 10 bezeichnete Bauteil besteht aus einem Substrat 12, einer auf einer Oberfläche des Substrats 12 aufgebrachten ersten Schicht 14 aus einkristallinem Halbleitermaterial und einer zweiten Schicht 16 aus einkristallinem Halbleitermaterial, die sich auf der ersten Schicht 14 befindet. Das Substrat 12 kann aus jedem der bekannten Materialien bestehen, die sich für die Kernbildung beim epitaxialen Aufwachsen eines einkristallinen Halbleitermaterials eignen. Sc kann das Substrat 12 durch isolierendes Material, wie Saphir oder Spinell, oder durch einkristallines Halbleitermaterial, wie Silizium, Germanium, einer Verbindung der Gruppe III-V oder Legierungen davon, oder aus Verbindungen der Gruppe II-VI gebildet werden. Die zweite Schicht 16 besteht aus einkristallinem Halbleitermaterial, das die gewünschten Eigenschaften besitzt und einen Gitteraufbau aufweist, der sehr unterschiedlich von dem des Substrats 12 ist. Die erste Schicht 14 besteht aus einem einkristallinen Halbleitermaterial, das einen Kristallgitteraufbau aufweist, der sehr gut zu dein des Halbleitermaterials der zweiten Schicht 16 paßt. Mit "passen" im vorstehenden Sinne ist gemeint, daß der Atomabstand in den Kristallen beider Halbleitermaterialien an der Grenzfläche zwischen den beiden Halbleiterschichten im wesentlichen derselbe ist, So haben beispielsweise die folgenden, paarweise angegebenen Halbleitermaterialien jeweils "passende" Kristallgitter :
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InAs - GaSb 1.xAs
ZnSe - GaAs
InxAl1-xAs - InxGa
AlSb - GaSb
AlxGa1-xAs " GaAs
BN - AlAs
Wenn somit für die zweite Schicht 16 eines der vorgenannten Halbleitermaterialien gewünscht wird, kann die erste Schicht 14 aus dem in der Aufstellung jeweils zugeordneten anderen Halbleitermaterial bestehen. Es muß jedoch hervorgehoben werden, daß die Halbleitermaterialien, die für erste und zweite Schichten 14 und 16 verwendet werden können, nicht auf die angegebenen Paarungen beschränkt sind, vielmehr können für die Schichten 14 und 16 sämtliche bekannten Halbleitermaterialien "passende" Verwendung finden, deren Kristallgitterstruktur bekannt ist.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht die erste Schicht 14 aus mehreren übereinander gelagerten Epitaxialschichten 14a, 14b und i4c mit sogenannten "Aufwachs-Grenzschichten" zwischen ihnen. Mit "Aufwachs-Grenzschichten" ist ein Übergang gemeint, der dann entsteht, wenn der Aufwachs-Prozeß bei der Herstellung der Epitaxialschichten 14a, 14b und 14c jeweils nach Bildung einer der Schichten 14a, 14b und 14c unterbrochen wird. Es hat sich im Rahmen der Erfindung nämlich herausgestellt, daß Aufwachs-Grenzschichten zwischen jeweils benachbarten Schichten 14a, 14b und 14c von Schicht zu Schicht zu einer Verringerung der kristallinen Versetzungen führen. Wenn somit die erste Epitaxialschicht 14a kristalline Versetzungen aufweist, die eine Folge entweder erheblichen Unterschieds zwischen den Kristallgittern der Materialien des Substrats 12 und der ersten Schicht 14 sind oder auf kristalline Versetzungen an der Oberfläche des .Substrats 12 zurückzuführen sind, wird die zweite
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Epitaxialschicht I4b weniger Kristallversetzungen aufweisen als die erste Schicht 14a, während die dritte Epitaxialschicht 14c ihrerseits weniger KristallverSetzungen als die zweite Epitaxialschicht 14b besitzt. Wenn daher die erste Schicht 14 aus einer hinreichenden Anzahl von Epitaxialschichten mit dazwischen befindlichen Aufwachs-Grenzschichten hergestellt wird, führt die Erfindung zu einer letzten Epitaxialschicht mit einem Minimum an Kristallversetzungen. Somit kann die auf die erste Schicht 14 aufzubringende zweite Schicht 16 völlig frei von Kristallversetzungen hergestellt werden, was zu einem Halbleiterbauteil 10 führt, dessen aktiver Bereich sehr gute elektrische Eigenschaften aufweist. Die Anzahl der für die erste Schicht 14 erforderlichen Epitaxialschichten hängt vom Unterschied im Gitteraufbau des Materials der ersten Schicht 14 und des Materials des Substrats 12, von der Kristallbeschaffenheit an der Oberfläche des Substrats 12 und von der für die zweite Schicht 16, die den aktiven Teil des Halbleiterbauteils bildet, geforderten Kristallvollkommenheit ab. Je besser die Materialien der ersten Schicht 14 und des Substrats 12 zueinander passen oder je größer die Kristallvollkommenheit des Substrats 12 ist, umso geringer ist die für die erste Schicht erforderliche Anzahl von Epitaxialschichten, um eine zweite Schicht 16 zu erhalten, die völlig frei von Kristallversetzungen ist. Obwohl im allgemeinen die erste Schicht 14 aus zwei oder mehr Epitaxialschichten bestehen wird, kann unter geeigneten Bedingungen bereits eine einzige Epitaxialschicht ausreichend sein.
Zur Herstellung des Halbleiterbauteils 10 werden die Schichten 14a, 14b und 14c der ersten Schicht 14 nacheinander epitaxial auf das Substrat 12 aufgebracht, wobei bekannte Verfahren angewendet werden können, wie Dampfphase^ oder Flüssigphasen-Epitaxie. Bei Anwendung des AufWachsens
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aus gasförmiger Phase wird das Substrat 12 in eine Kammer gebracht, die mit einem das Element oder die Elemente des bestimmten Halbleitermaterials enthaltenden Gas beschickt wird. Die Kammer wird auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Gas unter Bildung des Halbleitermaterials reagiert, das sich auf der Oberfläche des Sub— .strats niederschlägt. So kann beispielsweise eine Silizium-Epitaxialschicht aus einer Mischung von entweder Silan oder Siliziumtetrachlorid mit Wasserstoff niedergeschlagen werden. Halbleiterverbindungen der Gruppe III-V sowie Legierungen davon können in der in dem von J.J. Tietjen und J.A. Amick verfaßten Artikel "The Preparation and Properties of Vapor-Deposited Epitaxial GaAs. P using Arsine and Phosphine», JOURNAL ELECTROCHEMICAL SOCIETY, Vol. 113, Seite 724, 1966, beschriebenen Weise aufgebracht werden. Die Anwendung von Halbleiterverbindungen der Gruppe II-VI ist in dem von W.M. Yim et al verfaßten Aufsatz "Vapor Growth of (II-VI) - (III-IV) Quaternary-Alloys and Their Properties", RCA REVIEN, Vol. 31, No.4, Seite 662, Dezember 1970, beschrieben. Der Niederschlagsvorgang wird zunächst so lange durchgeführt, bis die erste Epitaxialschicht 14a hergestellt ist und sodann unterbrochen, und zwar entweder durch Abstellen der Gaszufuhr oder durch Entfernen des Substrats aus der Kammer. In entsprechender Weise wird dann der Prozeß wieder fortgeführt, nämlich durch erneute Gaszufuhr oder durch erneutes Einlegen des Substrats in die Kammer, so daß auf der ersten Epitaxialschicht 14a die zweite Epitaxialschicht 14b gebildet wird. Die Unterbrechung des Aufwachsprozesses führt zu der gewünschten Aufwachs-Grenzschicht zwischen den Epitaxialschichten 14a und 14b. In entsprechender wird .Weise nach Fertigstellung der zweiten Epitaxialschicht 14b der Prozeß nochmals unterbrochen und danach wieder begonnen, um die dritte Epitaxialschicht 14c mit einer Aufwachs-Grenzschicht zwischen der zweiten und
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dritten Epitaxialschicht I4b und 14c herzustellen.
Um die Epitaxialschichten 14a, 14b und 14c durch Aufwachsen aus der flüssigen Phase herzustellen, wird zunächst eine Oberfläche des Substrats 12 mit einer Lösung aus dem Halbleitermaterial und geschmolzenem Lösungsmetall in Berührung gebracht, die Lösung abgekühlt, so daß ein Teil des in der Lösung enthaltenen Halbleitermaterials ausfällt und sich als Epitaxialschicht auf dem Substrat absetzt, und der Rest der Lösung sodann vom Substrat entfernt. In dem US-Patent 3 565 702 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die für aufeinanderfolgendes Aufbringen von Epitaxialschichten geeignet sind. Die Vorrichtung weist ein Ofenschiffchen aus hitzebeständigem Material mit mehreren an seiner Oberseite mit Abstand voneinander angeordneten Ausnehmungen und einen ebenfalls aus hitzebeständigem Material bestehenden Schieber im Bereich der Böden der Ausnehmungen auf, so daß die obere Oberfläche des Schiebers den Boden der Ausnehmungen bildet, wobei der Schieber in einer entsprechenden oberseitigen Vertiefung ein Substrat trägt.
Diese Vorrichtung schafft zwei Möglichkeiten zum aufeinanderfolgenden Herstellen von Epitaxialschichten der ersten Schicht 14. Die eine Möglichkeit besteht darin, eine Mischung aus Halbleitermaterial und einem Lösungsmetall in eine der Ausnehmungen des Ofenschiffchens und das Substrat in die Schiebervertiefung zu bringen. Das Ofenschiffchen wird sodann mit seinem Inhalt in einen Ofen gelegt, der auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das Lösungsmetall schmilzt und das Halbleitermaterial sich im Lösungsmetall löst. Der Schieber wird dann soweit bewegt, daß das Substrat in den Bereich der Ausnehmung gelangt, so daß die Oberfläche des Substrats mit der erhitzten Lösung in Berührung kommt. Die Temperatur des Ofens
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wird danach, erniedrigt, um die Lösung auf eine erste niedrigere, vorbestimmte Temperatur abzukühlen. Während sich die Lösung abkühlt, fällt ein Teil des in der Lösung befindlichen Halbleitermaterials aus und schlägt sich an der Oberfläche des Substrats in Form einer ersten Epitaxialsehicht 14a nieder. Das epitaktische Aufwachsen wird nun entweder durch Halten der Lösungstemperatur auf dem ersten, ausgewählten Niveau oder bevorzugt durch leichtes Erhöhen der Lösungstemperatür über das genannte Temperaturniveau unterbrochen. Danach wird die Ofentemperatur nochmals gesenkt, um die Lösung auf eine zweite, zuvor ausgewählte Temperatur zu erniedrigen, die unterhalb des ersten Temperaturniveaus liegt. Diese Abkühlung der Lösung führt zum Ausfällen weiteren Halbleitermaterials, das sich auf der ersten Epitaxialschicht 14a in Form einer zweiten Epitaxialschicht 14b mit zwischenliegender Aufwachs-Grenzschicht führt. Das epitaktische Aufwachsen wird nunmehr nochmals unterbrochen, und zwar wiederum entweder durch Halten der Lösungstemperatur auf dem genannten · zweiten Temperaturniveau oder durch leichtes Erhöhen der Temperatur über dieses Temperaturniveau. Danach wird die Ofentemperatur nochmals gesenkt, um die Lösung auf ein drittes, vorbestimmtes Temperaturniveau zu bringen, das unterhalb des zweiten Temperaturniveaus liegt. Bei dieser Abkühlung der Lösung fällt weiteres Halbleitermaterial aus, das sich auf der zweiten Epitaxialschicht 14b in Form der dritten Epitaxialschicht 14c mit zwischen beiden Epitaxialschichten 14b und 14c befindlicher Aufwachs-Grenzschicht niederschlägt. Danach wird der Schieber weiterbewegt, um das Substrat mit der darauf befindlichen Schicht 14 aus der Ausnehmung und somit der Lösung zu entfernen.
Die zweite Möglichkeit zum Herstellen der Epitaxialschichten der ersten Schicht 14 besteht darin, daß verschiedene
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Mischungen aus Halbleitermaterial und Lösungsmetall in beispielsweise drei Ausnehmungen des Ofenschiffchens vorgesehen werden und das Substrat 12 in die bereits erwähnte Vertiefung des Schiebers gelegt wird. Auch hierbei wird das Ofenschiffchen und sein Inhalt in einem Ofen auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Lösungsmetall schmilzt und sich das Halbleitermaterial darin auflöst. Der Schieber wird dann soweit bewegt, daß das Substrat 12 in den Bereich der ersten Ausnehmung gelangt, so daß die Substratoberfläche mit der erhitzten, in der ersten Ausnehmung befindlichen Lösung in Berührung kommt. Danach wird die Temperatur des Ofens gesenkt, um die Lösung in der ersten Ausnehmung abzukühlen. Dadurch wird ein Teil des Halbleitermaterials aus der Lösung ausgefällt, das sich auf dem Substrat 12 in Form einer ersten Epitaxialschicht 14a niederschlägt. Danach wird der Schieber weiter bewegt, so daß das Substrat 12 mit der ersten Epitaxialschicht 14a in den Bereich der zweiten Ausnehmung gelangt, wo die erste Epitaxialschicht 14a in Kontakt mit der in der zweiten Ausnehmung befindlichen Lösung gerät. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ofentemperatur nochmals erniedrigt, um die Lösung in der zweiten Ausnehmung abzukühlen, was zum Ausfällen eines Teils des Halbleitermaterials der in dieser Ausnehmung befindlichen Lösung führt und einen Niederschlag auf der ersten Epitaxialschicht 14a in Form einer zweiten Epitaxialschicht 14b zur Folge hat. Danach wird der Schieber nochmals bewegt, wodurch das Substrat mit den Epitaxialschichten 14a und 14b in den Bereich der dritten Ausnehmung gelangt, und zwar derart, daß die zweite Epitaxialschicht 14b mit der Lösung in der dritten Ausnehmung in Berührung kommt. Eine nochmalige Erniedrigung der Ofentemperatur mit der Folge der Abkühlung dieser Lösung führt zum Ausfällen eines Teils des Halbleitermaterials in dieser Lösung, wodurch auf der zweiten Epitaxialschicht 14b eine dritte Epitaxial-
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schicht I4c entsteht. Danach kann das Substrat 12 mit den drei Epitaxialschichten mittels des Schiebers aus dem Bereich der dritten Ausnehmung gebracht werden. Das Bewegen des Substrats von der ersten Ausnehmung zur zweiten und von dieser schließlich zur dritten unterbricht jeweils den Vorgang des epitaktischen AufWachsens, wodurch die gewünschten Aufwachs-Grenzschichten zwischen benachbarten Epitaxialschichten in der ersten Schicht 14 entstehen»
Um die gewünschten Aufwachs-Grenzschichten zwischen benachbarten Schichten zu erhalten, ist es nicht erforderlich, daß sämtliche Epitaxialschichten in der gleichen Weise, d.h. entweder sämtliche nur durch".Flüssigphasen- oder sämtliche nur durch Gasphasen-Epitaxie, hergestellt werden. Wenn es gewünscht wird, können einige Schichten aus der flüssigen Phase und andere aus der Gasphase epitaktisch aufgewachsen werden. Weiterhin ist es nicht erforderlich, daß sämtliche Schichten der ersten Schicht 14 sofort nacheinander hergestellt werden, vielmehr kann zwischen den einzelnen Herstellungsschritten auch eine längere Unterbrechung vorgesehen sein.
Nachdem die Epitaxialschichten 14a, 14b und 14c zur Bildung der ersten Schicht 14 auf dem Substrat 12 fertiggestellt sind, wird die zweite Schicht 16 aufgebracht. Diese zweite Schicht 16 kann auf der ersten Schicht 14 durch jede der bekannten Epitaxialverfahren erhalten werden, so auch durch Dampfphasen- oder Flüssigphasen-Epitaxie, wie sie zuvor im Zusammenhang mit der Herstellung der ersten Schicht 14 beschrieben wurden. Sofern sowohl die zweite Schicht 16 als auch die erste Schicht 14 aus der flüssigen Phase aufgewachsen wird, kann dies im,selben Ofenschiffchen geschehen, das zum Herstellen der ersten Schicht 14 verwendet wird. Dazu wird eine Lö-
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sung, bestehend aus dem Halbleitermaterial der zweiten Schicht 16 in einem geschmolzenen Lösungsuetall, in einer Ausnehmung des Ofenschiffchens vorgesehen, die der letzten für die Herstellung der ersten Schicht 14 benutzten Ausnehmung benachbart ist. Nachdem die dritte Epitaxialschicht 14c auf dem Substrat 12 fertiggestellt ist, wird der Schieber soweit bewegt, daß· das Substrat mit den Epitaxialschichten der ersten Schicht in den Bereich der die Lösung für die zweite Schicht 16 enthaltenden Ausnehmung gelangt. Die Temperatur des Ofens wird sodann zur Abkühlung dieser Lösung gesenkt. Dadurch fällt ein Teil des in dieser Lösung befindlichen Halbleitermaterials aus und schlägt sich auf der Oberfläche der dritten Epitaxialschicht 14c in Form der zweiten Schicht 16 nieder. Danach wird der Schieber nochmals bewegt, um das Substrat aus dem Bereich der Ausnehmung zu bewegen.
Mit der Erfindung wird somit ein Halbleiterbauteil 10 geschaffen, das eine Halbleiterschicht 16 besitzt, die den aktiven Bereich des Halbleiterbauteils darstellt und praktisch frei von KristallVersetzungen ist, selbst wenn das sie bildende Halbleitermaterial und das Substrat vollkommen unterschiedliche Kristallgitterstrukturen aufweisen oder das Substrat an seiner Oberfläche erhebliche Kristallversetzungen besitzt. Das erfindungsgemäße Halbleiterbauteil 10 kann zur Bildung jeglicher gewünschter Bauteiltypen verwendet werden. So können beispielsweise durch Anordnung einer oder mehrerer PN-Übergänge in der zweiten Schicht 16 eine oder mehrere Dioden, Transistoren oder auch Kombinationen davon in der Schicht 16 gebildet werden. Auch kann durch Herstellen der zweiten Schicht aus einer Halbleiterverbindung der Gruppe III-V oder aus Legierungen solcher Verbindungen und durch Anordnen.^ einer oder mehrerer PN-Übergänge darin eine lichtaussendende Diode oder die Anordnung einer Vielzahl solcher
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Dioden gebildet werden. Außerdem kann ein erfindungsgemäßes Halbleiterbauteil auch als Fotokathode ausgebildet werden, indem für das Substrat ein transparentes Material verwendet, die zweite Schicht aus einer Halbleiterverbindung der Gruppe III-V hergestellt und die Oberfläche der zweiten Schicht mit einem elektropositiven Material mit niedriger Austrittsarbeit, wie Zäsium und Sauerstoff,sensibilisiert wird.
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Claims (1)

  1. RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza,
    New York, N.Y. 10020 (V.St.A.)
    Patentansprüche:
    / 1 J Halbleiterbauteil mit Substrat und Epitaxialschicht, gekennzeichnet durch eine erste, auf einer Oberfläche des Substrats (12) angeordnete Schicht (14) aus einkristallinem Halbleitermaterial, die aus mehreren, übereinanderliegenden Schichten (14a, 14b, 14c) mit dazwischen befindlichen Aufwachs-Grenzschichten besteht, und durch eine auf der obersten Schicht (14c) der ersten Schicht (14) befindliche zweite Schicht (16) aus einkristallinem Halbleitermaterial.
    2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Schicht (14) aus einem Halbleitermaterial besteht, dessen Kristallgitterstruktur zu der des Halbleitermaterials der zweiten Schicht (16) paßt.
    3· Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der Kristallversetzungen in den Schichten (14a, 14b, 14c) von Schicht zu Schicht abnimmt, wobei die dem Substrat (12) zunächst gelegene Schicht (14a) die größte und die äußerste Schicht (14c) die geringste Anzahl von Kristallversetzungen aufweist,
    4« Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
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    zweite Schicht (16) aus einem Halbleitermaterial besteht, dessen Kristallgitterstruktur erheblich unterschiedlich von der des Substrats (12) ist.
    5ο Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens eine Aufwachs-Grenzschicht parallel zur Substratoberfläche durch die erste Schicht (14) erstreckt.
    6ο Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Oberfläche eines Substrats (12) eine erste Schicht (14) aus Halbleitermaterial epitaktisch aufgewachsen wird, wobei das Aufwachsen unterbrochen wird, um eine Aufwachs-Grenzschicht innerhalb der ersten Schicht (14) zu schaffen, und daß auf der ersten Schicht (14) eine zweite Schicht (16) aus Halbleitermaterial gebildet wird, das eine Kristallgitterstruktur besitzt, die zu der des Halbleitermaterials der ersten Schicht (14) paßt«
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das .epitaktische Aufwachsen der ersten Schicht (14) mehrmals unterbrochen wird, um eine Vielzahl von mit Abstand zueinander angeordneten Aufwachs-Grenzschichten in der ersten Schicht (14) zu erzeugen.
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