DE2522921B2 - Verfahren zur epitaktischen Abscheidung dotierter m-V-Verbindungshalbleiter-Schichten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur upitaktischen Abscheidung dotierter III — V-Vcrbindungshalbleitor-Schichten auf Ki'ötallsubstruten der im Oberbegriff des 2» Anspruchs ! angegebenen Galtung.

Es ist ein Verfahren zur epitaktischen Abscheidung von Materialien bekannt, bei dem ein erster Molekularstrahl aus den Grundsubstan/en der Schicht auf ein Substrat gerichtet wird, das auf eine bestimmte >i Temperatur vorgewärmt und auf einem Druck gehalten ist, der unter dem Atmosphärendruck liegt. Dieses Verfahren wird zur Herstellung dünner, epitaklischer Verbindungshalbleiter-Schichten vier Gruppe III —V und ihrer Mischkristalle eingesetzt. Im einzelnen j» handelt es sich bei der Gruppe III um die Halbleiter Al, Cia und In und bei der Gruppe V um die Halbleiter P, As und Sb.

Es ist bekannt, daß IJI-V Kristalle durch Lichtstrahlen vom η-Typ in den p-Typ iimg.wandelt werden r> können (journal of Applied Physics 35 (I9b4) Seite 156 J).

Außerdem ist aus der TR-PS 15 J2 425 ein Verfahren zur Herstellung von integrierten Schaltungen bekannt, bei dem keine photographischen Maskicrungs- und 1» Ätzverfahren eingesetzt werden müssen und das llalbleiterplättchcn nicht von eine·· Stelle zu einer anderen Stelle gebracht werden soll. Dabei wird der Effekt ausgenutzt, daß in dem Bereich kein Kristall wachsen kann, der durch einen Elektronenstrahl r> »präpariert« worden ist. Wenn nämlich in einem Substrat aus Elementen der Gruppe III —V, /. B. (JaAs. durch einen Elektronenstrahl ein ausgewählter Bereich stark erwärmt wird, so wird Arsen selektiv verdampft und ein Bezirk einsieht, in dem Cia im Überschuß mi vorliegt. Dieser ausgewählte Bereich hat also nicht mehr ilen Charakter eines Halblciicrkristalls. Die epitaktische Abscheidung des Kristalls erfolgt dann nur noch auf ilen Bereichen, die nicht bestrahlt worden sind.

Die Oberflächenstruktur einer durch epilaklischc -,-, Abscheidung hergestellten Schicht ist eine I-unkI ion von zwei Parametern, nämlich des Verhältnisses (C - I₁/1·) der Intensität l\ des ersten Molekularsirahls, beispielsweise des As.i-MolckulursirahK /11 iicr Inicnsitäi /> des /weilen Molekularsirahls, beispielsweise des Ga-MoIe- i,u kiilarslrahls, und der Substrallcmperalur (IS) Wird bei konstant gehaltenem Intensitäisverhiilttiis (C) die Suhsiraltemperaliir ^7!s^ gesenkt, so stabilisiert sich die .Siibsiraisirukliir, insbesondere ;iii der Oberfläche in bezug auf As. Wenn andererseits die Suhstrallcmpcra- ηί tiir '("s^erhöhi wird, stabilisiert sich die Siibsiraiohcrfläche im I)IViIj! auf Ga. Wird das lutciisilälsvcrhäitnis (C) hei 'μ insta nt gehaltener Substrat 1 cm pe rat 1 ir (l\)v\ hohl.

so stabilisiert sich die Subsiraioberflüche in bezug auf As. Nähert sich das Intensitäisverhältnis (C) dem Wert Eins, dann ist die Substruiuberflpche in bezug auf Ga stabilisiert.

Die in bezug auf As stabilisierte Oberfläche ist im wesentlichen mit As-Atomen bedeckt, d. h., es sind nur wenige freie Ga-Atome an dieser Oberfläche vorhanden. Die in bezug auf Ga stabilisierte Oberfläche ist entsprechend im wesentlichen mit Ga-Alomen bedeckt. Da die Oberflächenstruktur in Abhängigkeit von der Substrattemperatur geändert werden kann, ist die thermische Verbindung von As- und Ga-Atomen auf der äußeren Oberfläche des Substrates nicht ausreichend stabilisiert, so daß As-Atome immer von der in bezug au^c As stabilisierten Oberfläche abgegeben und mit dem As-Molekularstrahl, der auf die Substratoberfläche auftrifft, ausgetauscht werden können.

Bei der Herstellung von Verbindungshalbleiter-Sehichtcn ist es wesentlich, durch Dotierungskonzentration den Leitfähigkeitstyp oder bei Mischkristallen ihre Zusammensetzung zu steuern. S<> werden in der ILS-PS J7 bl 310 mit Germanium dotierte, durch epitaktischc Abscheidung mit Molckularstrahlverfahren erzeugte Schichten beschrieben, wobei durch Steuerung der beiden obenerwähnten Parameter, nämlich des Intensitätsverhältnisses (C) der Molekularstrahlen und der Subslratiemperatur ^Ts) möglich ist. mittels einer einzigen Dosierquelle sowohl n- als p-Leitfähigkeil in einander abwechselnden, benachbarten Schichten /u erreichen, ohne daß die gesamte Epitaxie-Apparatur abgeschaltet werden muß. [edoch kann entweder eine n- oder eine p-leiiende Schicht nur in Richtung der Stärke der dünnen, cpilaktisch abgeschiedenen Schicht aufgebracht werden, d. h.. eine Kristallcbenc hat immer den gleichen Leitfähigkeitstyp. Mit diesem Verfahren können deshalb nur zwcidimensionale Halbleiter hergestellt werden.

Es gibt jedoch viele A.nwenduiigsfällc, bei denen es /weckmäßig wäre, innerhalb einer Krisiallebenc bestimmte, ausgewählte Bezirke mit wechselnder Leitfähigkeit vorzusehen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde. ein Verfahren zur epitaktischen Abscheidung dotierter Ill-V-Verbindungshalbleitcr-Schichten auf Kristallsubslralen der angegebenen Guttling /ti schaffen, bei dem wahlweise bestimmte, ausgewählte Bezirke der bestrahlien Subsiratobcrfläche unterschiedliche Leitfähigkeit haben.

Diese Aufgabe wird eifindiingsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

/.weckmäßige Ausgestaltungen des /weiten Molekularstrahl sind in den t Inieransprüchen zusammengestellt.

Die mil der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere auf folgender I unktionsweise: [-line Verbindiingshalbleiler-Schichi wird mit dem Molekular siralilverfaiiren, wie es aus der I ISPS )7 ">l ill) bekannt ist. mit einer bestimmten »Wuchstumsgcschwindigkcil« erzeugt; gleichzeitig werden ausgewählte Bezirke d.T dabei entstehenden Verliiiultifigshiilhleilcr-Schicht durch einen kon/.cnlrierieii Energiestrahl, nämlich einen Laser oder Elektronenstrahl, erwärmt, so daß diese Bereiche eine andere Leitfähigkeit erhallen als die Verbinduiigshalblcilcr-Sv-hiilii. Diese Erwärmung kann gezielt punktförmig oder dun Ii Abtasten der I liiclic crlolgen. so dall auch die Bereu lic mit der gewünschten Leitfähigkeit in der cnisprci lu-ndcn Weise ausgestaltet

werden können. Darüber hinaus lassen sich auch mehrschichtige Halbleiterelemenic mit ebener Oberfläche herstellen, indem Krislallschichten sowohl in den ausgewählten Bezirken als auch in der Resizone mit gleicher Geschwindigkeit auf dem Kristallsubsirat abgeschieden werden. Und schließlich ist es möglich, durch die Einwirkung des Energiestrahls auch die Zuksammcnseizung der Verbindungshalbleiter-Schicht in einem ausgewählten Bezirk der bestrahlten Suhstratoberfläche zu verändern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführangsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur epitaktis-.hen Abscheidung dotierter Verbindui.gshalWeiier-Schichien,

Fig.2 eine zur Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende perspektivische Darstellung eines Substrates, auf dessen Oberfläche durch epitaktische Abscheidung Schichten aufgebracht worden sind.

Fi g. 3 im vergrößerten Maßslab einen Schni-t durcli Fig. 2.

Fig.4 eine weitere Aiisfiihrungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßcii Verfahrens, und

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In den Figuren sind die gleichen bzw. einander entsprechende Teile mit denselben Be/ugs/.eichen bezeichnet.

In Fig. I ist eine schaubildliche Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Molekularstrahl-Epitaxieverfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei weist die Vorrichtung folgende Einrichtungen auf: eine Vakuumkammer I. welche auf eine Temperatur in der Größenordnung von elwa WC erhitzt wird, um die Gase aus ihrer Innenwand zu entfernen, und welche dann auf ein sehr hohes Vakuum in der Größenordnung von IO "' Torr gebracht wird: ein Substrat 2, auf dessen llauptebcnc eine epilaktische Schicht aufwächst, und welche an einem Halter J angebracht ist, der innen eine Heizeinrichtung /um Vorerwärnien des Substrats 2 auf eine vorbestimmte Temperatur aufweist: eine Art viii außerhalb der Kammer I beiätigbarer Revolverkopf 4. um das Substrat 2 in die Stellung für das epitaktische Aufwachsen und in die Stellung /ti bringen, in welcher das Substrat eingebracht *vw. herausgenommen werden kam;; eine lonenzcrsiäubimgscinrichiiing 5 zur Schaffung d-r atomar reine:) Aufwaclisoberfläche des Substrats 2: ein Vierpol-Massenspcktromclcr 6 zum Überwachen der von den Molekiilarslrahlkanonen oder Quellen 7,; oder Tbabgegebenen Molekularstrahl'!! und zum Analysieren der Resigase; Molekiilarslrahlkanonen 7.7UiItI 7/j in Form von Kniidsenl lementen, welche tue geforderten Krislallkomponcnten enthalten und unabhängig voneinander erwärmt werden, um die Molekularstrahl«:!! mit tier geforderten Intensität /π er/engen: ein Gefiili bzw. eine Abschirmung* 8. welche flüssigen Stickstoff enthält, welches nicln nur /um Niederschlagen von unerwünschten Molekülen, sondern auch (la/u verwendet wird, die Abnahme des Vakuums in der Vakuumkammer I /u vei'hindern, »inn die M<ilekiiliiislrahl(|uellen 7./ \\m\ 7/> erwärmt sind, ciiu· I lcklroneukanonc *), um i'',n Elektronenstrahl ,ml eine vorher ausgewählte Stelle oiler Ame auf der Siilisir.it oberfläche zu konzentrieren, um diese dann auf eine höhere Temperatur als den übrigen Bereich zu erwärmen. Der von der Elektronenkanone 9 abgegebene Elektronenstrahl ist unter einem rechten Winkel auf die ausgewählte Stelle oder Zone gerichtet, wodurch die hinsichtlich des Elementes der Gruppe V stabilisierte Oberflächenstruktur während des epitaxialen Schichtaufwachsens in eine hinsichtlich des Elementes Gruppe III stabilisierte Oberflächenstruktur geändert werden kann. Ferner ist noch ein Sekundärelektronen-Vervielfacher .zum Fühlen der Stelle oder Zone vorgesehen, welche dem Elektronenstrahlbeschuß ausgesetzt ist, wobei die durch den Elektronenstrahlbeschuß abgegebenen Sekundärelektronen vervielfacht werden. Eine energiereiche Elektronenkanone 11 ist vorgesehen, um den Elektronenstrahl unter einem kleinen Einfallswinkel auf die Oberfläche des Substrats 2 zu richten, so daß die Oberflächenstruktur anhand des Bildes beobachtet werden kann, das durch die gebeugten Elektroden auf einem Leuchtschirm 12 erzeugt wird Schließlich ist noch ein zylindrischer Spiegel-Eleklrou^nanalysator I) zum Überwachen der Verschmutzung der Sdbstra(oberfläche und ein Verschluß 14 für den Molekularstrahl vorgesehen.

Zusätzlich zu den vorbeschriebenen Einriebtungen weist die m F i g. 1 dargestellte Vorrichtung noch eine nicht dargestellte Elektroncnsirahl-Sieuereinrichtung, um nicht nur die Elektronenstrahlablenkung, sondern auch dessen Intensität zu steuern, und eine (ebenfalls nicht dargeslllte) Anzeigeeinrichtung aiii, uiii nicht nur die dem ülcklronenstrahlbcschuß ausgesetzte Stelle oder Zone sondern auch deren Intensität anzuzeigen. Die let/erwahnte Steuerschaltung weist eine Kathodenstrahlröhre auf und lenkt deren Strahl synchron mit dem Elektronenstrahl-Ablenksignal ab. welches in der ersterwähnten Steuerschaltung erzeugt wird, und moduliert die Elektronenstrahlinlcnsilät in der Kathodenstrahlröhre entsprechend dem Ausgang von dem Sekundärelektronenvervielfacher 10. wodurch ein eins-eins-Verhällriis zwischen der dem Elektronenbeschuß ausgesetzten Stelle des Substrats 2 und dem l.ichllleck auf dem Schirmiräger der Kathodenstrahlröhre und zwischen der Intensität des Elektronenstrahl beschusses und der des 1 ichtflecks auf dem ScKirmträgerder Kathodenstrahlröhre gebildet werd:n kann

Nachstehend wird nunmehr ein Beispiel für das Aufwachsen mit Ge dotierten epiiaxialen Ga-As-Schicht auf einer (001)-Ebene des Ga-As-Substrals beschrieben.

Als erstes wurde hierzu, wie in F i g. 2 dargestellt, ein rechteckiges Ga-As-.'Jubstrat vorbereitet, welches entlang der (001 )·Ebene geschnitten ist. welche in den 110-urid I 10-Richtungcn ausgerichtet ist. Die Oberfläche des Sub.'ilriiiS 2 wurde mit Diamantpasle poliert und dann mil einer Brom-Melhanol-l.ösiing geätzt, bevor ('as Siibstralplällchen 2 an dem Revolverkopf 4 angebracht wurde. I herauf wurde Ge in die MolckularstrahlkanoiiL· 7./ und GaAs in die Kanone Tb gefüllt. Nachdem die Vakuumkammer zu^r Desorption etwa /ehn Stunden lang erhil/i worden war. wurde die Kammer I auf cm sehe hohes V;ikiiiini in der (irölk'nordniiiig von IO ^;" Torr gebracht. Die Oberfläche des Suhslrals wurde dann für einen Äl/vorgang auf 6 JO"C crhil/l und wurde dann mit der lonunzcrstäuhiingscinrichlung 5 besprüht. Ob die Subslraloberfl ehe ,ilomar rein war oder nicht, wurde dann mittels des Auger-Analysators I t leslgi· stellt

Danach wurde da', Suhstralplrilli hin 1 aiii **>'<' (

crhit/.l. und es wurde dann flüssiger Stickstoff in eins Gefäß bzw. die Abschirmung 8 eingebracht. Nachdem die GaAs-Molckularstrahlquclle oder -kanone 7n auf 830⁰C und die Gc-Molekularstrahlqucllc oder -kanone Tb auf 780⁰C erhitzt war, wurde der Verschluß 14 geöffnet, um die Molckiilarstrahlcn auf das Substrat 2 /um Aufwachsen einer ersten epitaktischen Schichl 20 zu richten. Zum Aufwachsen einer /.weiten epitaktischcn Schicht 21 unter denselben Bedingungen wurde mittels des F.leklronenslrahls 30 mit einer Geschwindigkeit von 3 kcV und mit einem Durchmesser von etwa 200 (im in der (J tOJ-Richtung eine vorher ausgewählte Stelle oder Zone 22 abgetastet. Die dem Elcklronen slrahlbcschuß ausgesetzte, vorher ausgewählte Stelle oder Zone wurde p-leilcnd, während der übrige Bereich 21, der nicht dem ElcktronenstrahlbcschiiU ausgesei/t war, n-lcitcnd wurde. In diesem lieispiel wurde nur eine Elektronenkanone für eine fortlaufende Absirahlung des Elektronenstrahls verwendet: selbstverständlich können jedoch auch eine Anzahl Elektronenkanonen verwendet werden, um eine Anzahl Stellen oiler Zonen gleichzeitig zu bombardieren und dies kann auch mit impulsform igen Elektionenstrahlbcschüssen erreich; werden.

Bei dem Beispiel ist somit, wie in Cig. i dargestellt, die erste n-lcitcndc epitaklische Schicht 20 aiii dem Substrat 2 unter den vorbeschriebenen Bedingungen aufgewachsen, und danach ist dann die zweite n-leitende Schichl 21 unter den gleichen Bedingungen aufgewachsen worden, wobei mittels des Elektronenstrahls gleichzeitig die geforderte Zone 22 beschossen worden ist. Nur die vorher ausgewählte Zone 22 wiril auf eine höhere Temperatur erhitzt und wird dadurch p-leiiend. In ähnlicher Weise können aufeinander eine Anzahl epilaktischer Schichten aufwachsen.

Gemäß der Erfindung kann eine epitaklische Schuh ι einer bestimmten Leitfähigkeit und mit einer gleichmä Digcn Stärke zusammen nut vorher ausgewählten Stellen oder Zonen der entgegengesetzten Leitfähigkeit aufwachsen und es können ferner nacheinander cmc Anzahl cpitaktischcr Schichten übereinander auf der Subsiraloberfläche aufwachsen. Das heißt, durch ein einziges Verfahren kann eine epitaklische Schuh; der· einen Leitfähigkeit zusammen mit einer oder eine; Anzahl vorher ausgewählter Stellen oder Zonen des entgegengesetzten l.ci/ähigkeitstyps aufwachsen. Die Stellen oder Zonen der enigegcngescC'on Lc il iahig keil können frei gewählt werden, so daß die dreidimensionalen Halbleiter frei bemessen und hergestellt werden können.

!Die zweite, in Γ i g. 4 dargestellte Ausführungsform weist im wesentlichen den in Fig. 1 dargestellten Aufbau aul, außer daß statt des Elektronenstrahls ein Laserstrahl auf die Substratoberfläche gerichtet wird. In dieser Ausführungsform wird der von einem Argonlaser 15 abgegebene Laserstrahl 16 mittels eines Spiegels 17 durch einen Laserstrahldurchgang 19 auf die Substratoberfläche gerichtet, um eine bestimmte Stelle örtlich zu erwärmen. In dieser Einrichtung wächst die erste η-leitende Schicht 20 auf dem Substrat 2 unter denselben Bedingungen %vie die bei dem in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung beschriebenen Beispiel: danach wäscht die zweite n-leitende ep'iaktische Schicht 21 unter_ denselben Bedingungen bei einem Beschüß in der (ÜO)-Richtung durch den Laserstrahl 16 auf. Die dem Laserstrahlbeschuß ausgesetzte Sielle oder Zone wird dann p-leitend.

Anhand von F i g. 5 wird ein Beispiel zum Ändern des Verhältnisses /wischen den Ill-V-Vcrbindungcn bei Verwendung der in I i g. I dargestellten Einrichtung beschrieben. Bei dem cpilaktischen Aufwachsen des Mischkristalls GaAs₁Pi , mittels der CJaP- und GaAs-Molekularstrahlen ist es bekannt, daß die folgende Beziehung einzuhalten ist:

Ix P₁C*

wobei A/l-x gleich dem Verhältnis As; /u P.. in der epitaktischen Schichl. IWIY₂ das Verhältnis der Intensität des As;-Molekularstrahls zu der Intensität des !'•-Molekularstrahl·, ist und K = 4,2 ist.

Versuche haben gezeigt, daß die Subsiraloberfläche bezüglich des Elements der Gruppe V stabilisiert ist. wenn die cpilaktischen Schichten unter den vorbe schnebenen Bedingungen aufgewachsen sind. Wenn jedoch dei Ga-Molckularstrahl zusätzlich verwendet wurde, wurde die Proporlionalilätskonstanle A> \erklei nert. Insbesondere wurden die Temperatur ties Sub struts und die Intensität der Ill-V-Mnlckularstrahlcn so leslgelegl. dall das Substrat bezüglich des Elements tier gruppe V stabilisiert war. Danach wurde die geforderte Stelle oder Zone auf der Subsiraloberfläche dem Elektronenbeschuß ausgesetzt, so daß sie bezüglich des Elements der Gruppe 111 stabilisiert wurde. Das Verhältnis f\/der hinsichtlich des Elements der Gruppe V stabilisierten, epilaklischen Schicht unterscheidet sieh von dem Verhältnis der bezüglich des Elements der Gruppe III stabilisierten, epitaktischcn Schicht. Dies lsi im einzelnen in Verbindung mil dem Aufwachsen der epilaklischen Schicht aus GaAs₁Pi > auf der ((M)I) Oberfläche des GaAs-Substrais beschrieben.

Wie in I i g. 3 dargestellt, wurde ein rechteckiges GaAs-Subsiratpliiitchen vorbereitet, welches entlaus, der (001) llbene geschnitten worden ist. wobei die Schnittflächen in den (I 10) und den (1 I0)-Kichtungen \erlaufen. Die Substratoherfläche wurde mit Diamant paste poliert, mn einer Ürom-Mclhanol-Lösung ge.itzi .iikI dann an dem R.evol\ erkopf 4 angebracht. Hierauf wurde GaP in die Molckularstrahlkanone 7u und GaAs in die Kanone 7b gefüllt. Die in Eig. I dargestellte Vakuumkammer 1 wurde auf entsprechendes Vakuum gebracht und dann zehn Stunden lang erhitzt, um Gase /\\ beseitigen. Danach wurde die .Substratoberfläche einer Argonbcsprühung ausgesetzt, und die Vakuumkammer I wurde auf ein hohes Vakuum gebracht. Das Substrat 2 wurde dann zum Atzen seiner Oberflache auf biO C" gebracht. Danach wurde die Subsiratoberfläche mittels der lonenzerstäubungscinrichtung 5 einer Ionenätzung ausgesetzt. Die atomar reine Subsiratoberfläche wurde dann mittels des Analysators 13 betätigt. Das Substrat 2 wurde dann auf 630"C gehalten und es wurde flüssiger Stickstoff eingebracht. Die GaAs-MoIekularstrahlkanone wurde auf 830⁼C und die GaP-MoIekularstrahlkanonc auf 800"C erhitzt. Der Verschluß 14 wurde dann geöffnet, um die GaAs- und die GaP-Molckularstrahlen auf die Substratoberfläche zu richlen. damit eine epitaktische Schicht 40 aufwächst. Danach wurden die GaAs- und Ga-PrMolekularstrahlen gleichzeitig auf die Substratoberfläche gerichtet, wenn mittels des Elektronenstrahls mit einer Geschwindigkeit von 3 keV und einem Durchmesser von etwa 200 pm eine ausgewählte Stelle 42 in der(TiO)-Richtung beschossen wurde. Die dem Elektronenstrahlbesehuß ausgesetzte Stelle oder Zone enthielt mehr P als die Zone, welche dem Elektronenstrahlbesehuß nicht

ausgesetzt war. In diesem Beispiel wurde das Substrat durch den Elektronenstrahl 30 abgetastet; selbstverständlich kann aber auch die Elektronenstrahlkanone so angeordnet sein, daß nur eine ausgewählte feste Stelle beschossen wird, und es können auch impulsförmige Elektronenstrahlbeschüsse vorgesehen sein. Zusätzlich zu den Ga-As- und Ga-P-Molekularstrahlen wurde ein Al-Mokttilarstrahl zum Aufwachsen der epitaktischen Schicht von vier Elementen verwendet. Die Ga-As- und Ga-P-Molekularstrahlkanonen wurden auf die vorbeschriebenen Temperaturen erwärmt, und eine- Al-Molekularstrahlkanone wurde auf 96O⁰C erwärmt. Die hinsichtlich des Elements der Gruppe V stabilisierte Substratoberfläche wurde dann dadurch erhalten. Wenn die Elektronenstrahlintensität so gesteuert wurde, daß die hinsichtlich des Elements der Gruppe III stabilisierte Oberfläche erhalten wurde, dann wurde festgestellt, daß der Gehalt an P in der dem Elektronenstrahlbeschuß ausgeseUien Zone größer im als der Gehaii der Zone, welche dem Elektronenstrahlbeschuß nicht ausgesetzt war.

Wie vorbeschrieben, können gemäß der Erfindung epitaktische Schichten mit einer Zone oder einer Anzahl Zonen mit verschiedenen Zusammensetzungsverhältnissen aufwachsen, und die Zone oder die Zonen mit verschiedenen Zusammensetzungsverhältnissen können frei in dem dreidimensionalen Raum gewählt werden. Bei den herkömmlichen lithographischen Verfahren, bei welchen eine Schicht nur in einer vorher ausgewählten zweidimensionalen Zone aufwächst, wird die Schichtoberfläche unvermeidlich abgestuft. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann jedoch eine epitaktische Schicht mit ebener Oberfläche aufwachsen, und es kann eine mehrlagige epitaktische Schicht erhalten werden, in weicher eine oder eine Anzahl epitaktischer Schichten mit verschiedenen Zusammensetzungsverhältnissen an irgendwelchen geforderten Stellen und in einer geforderten Stärke frei aufwachsen können. Infolgedessen können dreidimensionale Halbleiter gc-ρΪΗΐιί lind iiergesieüi werden, so uaß iiieiuuicN neue und verbesserte elektronische Einrichtungen geschaffen werden können.

Hierzu 2 Matt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfuhren zur epitaktischen Abscheidung dotierter Ill-V-Verbindungshalbleiter-Schiehten auf Kristallsubstraten, wobei im Vakuum auf eine Hauptebene des erhitzten Subsiratkristalls aus III- und V-Elementen oder aus solchen und einem IV-EIe- -■neni bestehende Molekularstrahlen gerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß während der epitaktischen Abscheidung ausgewählte Bereiche der Substratobcrfläche mit einem Elektronen- oder einem Lagerstrahl erwärmt werden.

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