DE2411603A1 - METHOD FOR PRODUCING AN EPITACTIC LAYER AND EPITACTIC LAYER PRODUCED BY THIS PROCESS - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING AN EPITACTIC LAYER AND EPITACTIC LAYER PRODUCED BY THIS PROCESSInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung einer epitaktischen Schicht und nach diesem Verfahren hergestellte epitaktische Schicht Method for producing an epitaxial layer and epitaxial layer produced by this method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wachsenlassen einer epitaktischen Schicht einer Verbindung aus Elementen der Gruppen IHa und Va des Periodensystems nach Mendelejeff in der Dampfphase tsnter Verwendung einer Alkylverbindung eines Elements der Gruppe IHa als Lieferant für das Element der Gruppe HIa, Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Wachsenlassen einer epitaktischen Schickt aus einer Verbindung von Elementen der Gruppen IHa und Va auf einer Oberfläche eines Substrats in der Dampfphase s wobei ein naeh bestimmten Synthe« seeerfahren hergestelltes Triätfaylaluminium, dessen SiIieiumgehaltf bestimmt nach der später eingehender beschriebenen Analysenmetnode, höchstens 4 ppm beträgt, als ein Lieferant füs* @in Element der Gruppe IHa mit einem Galliumund/©<ä©r Xndiumhalcganid zu Triäthylgallium und/ oder Triäthylindium umgesetzt liind dann das erhaltene Triäthylgallium imd/oder Triäthylindium gegebenenfalls in Misehmg mit einer Älkylaluminiuimrerbindung in der Dampfphase mit einem Element der Gruppe Va, einem Hydrid diesesThe invention relates to a method for growing an epitaxial layer of a compound of elements of groups IHa and Va of the periodic table according to Mendelejeff in the vapor phase using an alkyl compound of an element of group IHa as a supplier for the element of group HIa. In particular, the invention relates to a method s wherein a Naeh certain Synthe "seeerfahren produced Triätfaylaluminium whose SiIieiumgehalt f determined according to the detail later described Analysenmetnode, most 4 ppm for growing an epitaxial Sent from a compound of elements of groups IIIa and Va on a surface of a substrate in the vapor phase, As a supplier of elements of group IHa with a gallium and / © <ä © r Xndiumhalcganid converted to triethylgallium and / or triethylindium, the resulting triethylgallium and / or triethylindium, optionally mixed with an alkylaluminum bond in the dam pfphase with an element of group Va, a hydride this
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Elements oder einer Alkylverbindung dieses Elements gemischt wird.Element or an alkyl compound of this element mixed will.
Halbleiter in Form von Verbindungen von Elementen der Gruppen IHa und Va, z.B. GaP, GaAs, GaAs1^xPx, Ga^xAlxAs, InP und dergleichen, sind besonders gut als Materialien für Gunn-Dioden, Superhochfrequenzgeräte und Elektroluminiszenzgeräte verwendbar, weswegen der Bedarf nach solchen Halbleitern immer größer wird.Semiconductors in the form of compounds of elements of groups IHa and Va, for example GaP, GaAs, GaAs 1 ^ x P x , Ga ^ x Al x As, InP and the like are particularly useful as materials for Gunn diodes, super high frequency devices and electroluminescent devices , which is why the demand for such semiconductors is increasing.
Zum Dampfphasenwachstum einer epitaktischen Schicht aus Halbleitern in Form von Verbindungen aus Elementen der Gruppen IHa und Va sind derzeit folgende Verfahren bekannt: For vapor phase growth of an epitaxial layer of semiconductors in the form of compounds of elements of the Groups IHa and Va are currently aware of the following procedures:
1. Thermisches Zersetzungsverfahrenϊ Dieses Verfahren besteht in einer thermischen Zersetzung-einer Alkylverbindung eines Elements der Gruppe III» und eines Elements der Gruppe Va oder einer flüchtigen Verbindung hiervon;1. Thermal decomposition processϊ This process exists in a thermal decomposition - an alkyl compound of a group III element and an element group Va or a volatile compound thereof;
2. Halogentransportverfahrens Dieses Verfahren besteht in der Umsetzung eines Chlorids eines Elements der Gruppe IHe und eines Elements der Gruppe Va oder einer flüchtigen Verbindung hiervon.2. Halogen Transport Process This process consists in the conversion of a chloride of an element of the group IHe and an element of group Va or a volatile one Connection of this.
Gegenwärtig werden großtechnisch (nur) Halogentransportverfahren durchgeführt. Der Grund dafür ist, daß, wie aus "Journal of Electrochemical Society", Band 116, Nr. 12, Seite 1729 {1969} hervorgeht, die Elektronenkonzentration einer aus Trimethylgallium und Arsin hergestellten epi-At present, (only) halogen transport processes are carried out on an industrial scale. The reason is that how out "Journal of Electrochemical Society", Vol. 116, No. 12, Page 1729 {1969} shows the electron concentration an epi- made from trimethylgallium and arsine
taktischen Schicht bei Raumtemperatur höchstens 1 χ 10 /cnr und deren Mobilität (nur) 5000 cm/v-see beträgt. Beide Parameter genügen nicht den für beispielsweise Gunn-Diodentactical layer at room temperature at most 1 χ 10 / cnr and whose mobility is (only) 5000 cm / v-see. Both Parameters are not sufficient for Gunn diodes, for example
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zwingenden Anforderungen, nämlich einer Elektronenkonzentration von weniger als 1 χ 10 /cnr und einer Mobilität von mehr als 6000 cm /v-sec. Nach dem Halogentransportverfahren erhält man jedoch eine epitaktische Schicht einer Elektronenkonzentration von etwa 1 χ 10 /cnr bei Raumtemperatur und einer Mobilität von mehr als 6000 cm / v-sec. Ungeachtet dessen ist jedoch die Herstellung epitaktischer Schichten nach dem Halogentransportverfahren mit den verschiedensten Schwierigkeiten behaftet. So ist es beispielsweise zur erfolgreichen Durchführung des Halogentransportverfahrens erforderlich, eine Reaktionszone und eine Abscheidungszone vorzusehen und solche Bedingungen einzuhalten, daß nahe dem Substrat ein geringer Temperaturgradient von 7° bis 12°C/cm gegeben ist. Polglich ist also die zu einem Wachstum geeignete Fläche auf eine extrem kleine Fläche beschränkt. Weiterhin lassen sich in der Regel lediglich einige bis etwa 30 Stücke gleichzeitig herstellen, so daß die Produktivität eines solchen Halogentransportverfahrens gering ist. Schließlich bereitet es Schwierigkeiten, Mischkristalle aus zwei oder mehreren Elementen, z.B. (Ga,Al)As, (Ga, In)P und dergleichen, herzustellen.imperative requirements, namely an electron concentration less than 1 χ 10 / cnr and a mobility of more than 6000 cm / v-sec. However, an epitaxial layer is obtained after the halogen transport process an electron concentration of about 1 χ 10 / cnr at room temperature and a mobility of more than 6000 cm / v-sec. Regardless of this, however, the production of epitaxial layers is based on the halogen transport method afflicted with various difficulties. This is how it is, for example, to successfully carry out the halogen transport process required to provide a reaction zone and a deposition zone and such conditions to maintain that there is a low temperature gradient of 7 ° to 12 ° C / cm near the substrate. Polly so the area suitable for growth is limited to an extremely small area. Furthermore, in usually only produce a few to about 30 pieces at a time, so that the productivity of such Halogen transport process is low. Finally, it is difficult to get mixed crystals of two or more Elements such as (Ga, Al) As, (Ga, In) P and the like.
Andererseits läßt sich bei der Durchführung eines thermischen Zersetzungsverfahrens das Wachstum der epitaktischen Schicht durch Erhitzen des Substrats alleine erreichen. Auf diese Weise kann man die Fläche der Wachstumszone beliebig wählen und die Produktivität des Verfahrens erhöhen. Schließlich lassen sich, da durch thermische Zersetzung einer Alkylverbindung eines Elements der Gruppe IHa Verbindungen von Elementen der Gruppen IHa und Va abgeschieden werden, ohne weiteres Mischkristalle, wie (Ga, Al)P, (Ga, In)P und dergleichen, herstellen. Auf die-On the other hand, when a thermal decomposition process is carried out, the growth of the epitaxial Achieve the layer by heating the substrate alone. In this way, the area of the growth zone and the productivity of the process can be chosen at will raise. Finally, as by thermal decomposition of an alkyl compound of an element of the group IHa compounds of elements of groups IHa and Va are deposited without further mixed crystals, such as (Ga, Al) P, (Ga, In) P and the like. On the-
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se Weise lassen sich somit die dem Halogentransportverfahren anhaftenden Nachteile vermeiden. Bislang konnten jedoch epitaktische Schichten mit einer für elektronische Vorrichtungen praktisch ausnutzbaren Elektronenkonzentration und Mobilität durch thermische Zersetzungsverfahren nicht hergestellt werden, weswegen diese Verfahren großtechnisch noch nicht genutzt wurden. Bei Versuchen, epitaktische Schichten mit einer praktisch ausnutzbaren Elektronenkonzentration und Mobilität nach einem thermischen Zersetzungsverfahren herstellen zu können, wurde gefunden, daß durch Umsetzung a) eines Grignard-Reagens mit einem Galliumhalogenid, b) einer Dialkylquecksilberverbindung mit metallischem Gallium, und c) einer Dialkylzinkverbindung mit einem Galliumhalogenid, d.h. nach zur Herstellung von Alkylverbindungen von Elementen der Gruppe IHa allgemein bekannten Verfahren, hergestellte Alkylgalliumverbindungen selbst nach erfolgter Reinigung unvermeidlich Mg-* Hg-und Zn-Verunreinigung enthielten. Wenn folglich nach den geschilderten Verfahren hergestellte Alkylgalliumverbindungen als Ausgangsmaterialien (zur Herstellung von epitaktischen Schichten) verwendet werden, enthalten die gewachsenen Kristalle als Hintergrundverunreinigungen die genannten Elemente der Gruppe II in Mengen, wie sie auch in etwa in den Ausgangsmaterialien enthalten waren. Auf diese Weise ist es somit nicht möglich, die Elektronenkonzentration der Kristalle bei Raum-In this way, the disadvantages inherent in the halogen transport process can be avoided. So far could however, epitaxial layers with an electron concentration which can be used practically for electronic devices and mobility cannot be established by thermal decomposition processes, hence these processes have not yet been used on a large scale. When trying to make epitaxial layers with a practically exploitable To be able to produce electron concentration and mobility according to a thermal decomposition process, was found that by reacting a) a Grignard reagent with a gallium halide, b) a dialkyl mercury compound with metallic gallium, and c) a dialkyl zinc compound with a gallium halide, i.e. towards the Preparation of alkyl compounds of group IHa elements, well known processes, prepared alkylgallium compounds inevitably contained Mg- * Hg and Zn impurities even after cleaning. if alkylgallium compounds as starting materials (for Production of epitaxial layers) are used, the grown crystals contain as background impurities the mentioned elements of group II in amounts similar to those in the starting materials were included. In this way it is not possible to determine the electron concentration of the crystals at space
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temperatur auf einen Wert unter 1 χ 10 /cnr zu erniedrigen. Praktisch verwendbare epitaktische Schichten lassen sich auch dann nicht erhalten, wenn nach anderen Herstellungsverfahren für Alkylverbindungen von Elementen der Gruppe IHa, nämlich aus Alkylaluminiumverbindungen und einem Galliumhalogenid, hergestellte und auf destillativem Wege ausreichend gereinigte Alkylgallium-to lower the temperature to a value below 1 χ 10 / cnr. Practically usable epitaxial layers cannot be obtained even if after another Production process for alkyl compounds of elements of group IHa, namely from alkyl aluminum compounds and a gallium halide, produced and sufficiently purified by distillation alkylgallium
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verbindungen verwendet werden* Dasselbe gilt auch für Alkylindiumverbindungen.connections are used * The same applies to Alkylindium compounds.
Im Hinblick auf die geschilderten Sohwierigkeiten wurden umfangreiche Untersuchungen darüber angestellt, warum unter Verwendung von Alkylaluminiumverbindungen als Alkylierungsmittel hergestellte Alkylgallium- oder Alkylindiumverbindungen nicht zur Herstellung praktisch verwendbarer epitaktischer Schichten herangezogen werden können. Hierbei zeigte es sich, daß die aus solchen Ausgangsmaterialien hergestellten epitaktischen Schichten Silicium enthalten« Vermutlich rührt der Siliciumgehalt solcher epitaktischer Schichten aus den zur Herstellung der Alkylgallium- oder Alkylindiumverbindungen verwendeten Alkyl&luminiumverbindungen her* Da jedoch kein Verfahren zur Bestimmung geringer Mengen an Siliciumverbindungen in Alkylaluminiuiiverbinclungen existiert, mußte zunächst ein geeignetes Verfahren zur Bestimmung (sehr geringer) SiIiciummengen in Al&ylalurainiisverbindungen entwickelt werden«, Bei den einschlägigen Versuchen wurde gefunden, daß die auf das als Ausgangsmaterial ζπτ Herstellung der AlkylalumiaiiMVsrbindmigen verwendete Aluminium zurückzuführend© Siliciuffivenmrsinigimgen in Form der verschiedensten ©rganosilieiumverbindungen mit den verschied®nst@u SMepunktsn vorliegen und daß sich einige dieser Siliciumverbindungen nur unter größten Schwierigkeiten auf destlllativem ¥eg© von den Alkylgallium- ©der Alkyliadiisünrerbindungen trennen lassen, daß «Jedoch di© Siliciumverbindungen ©hne weiteres durch Destillation von den Alkylaluaiiniuiaverbindungen abgetrennt werden Jcönn*ii, ¥®nn ^@d©oh unter Verwendung einer Alkylgallium-ÄlkyIindiTimverbindungf die unter Verwendung einerIn view of the problems described, extensive investigations have been carried out on why alkylgallium or alkylindium compounds produced using alkylaluminum compounds as alkylating agents cannot be used for the production of epitaxial layers which can be used in practice. It was found that the epitaxial layers produced from such starting materials contain silicon. The silicon content of such epitaxial layers is probably due to the alkyl-aluminum compounds used to produce the alkylgallium or alkylindium compounds. first a suitable method had to be developed for the determination of (very small) amounts of silicon in aluminum aluric compounds. In the relevant experiments, it was found that the aluminum used as the starting material for the production of the alkyl aluminum binders can be traced back to silicon in the form of the most varied of organosilicium compounds nst @ u SMpunktsn exist and that some of these silicon compounds are only with great difficulty on the destllative ¥ eg © of the alkylgallium © of the alkylia can be separated diisünrerbindungen that "However, di © © silicon compounds hne further be separated by distillation from the Alkylaluaiiniuiaverbindungen Jcönn * ii, ®nn ¥ ^ © @ d O f using an alkyl gallium-ÄlkyIindiTimverbindung produced using an
aus der das Silicium bzw. diefrom which the silicon or the
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Siliciumverbindungen abgetrennt worden sind, und eines Gallium- und/oder Indiumhalogenids eine epitaktische Schicht hergestellt werden soll, hat es sich gezeigt, daß im Falle, daß die Alkylreste aus Methylresten bestehen, in die epitaktische Schicht eine große Menge an Carbiden eingeführt werden, wodurch die Kristallinitat der jeweiligen Verbindung aus den Elementen der Gruppen IHa und Va erniedrigt wird. Im Falle, daß die Alkylreste aus Propylresten oder höheren Alkylresten bestehen, ist der Dampfdruck niedrig, wobei sich dann solche Alkylgalliumund/oder Alkylindiumverbindungen nicht zur Züchtung epitaktischer Schichten eignen. Darüber hinaus eignen sich auch die Chloride nicht als flüchtige Verbindungen von Elementen der Gruppe Va.Silicon compounds have been separated, and a gallium and / or indium halide an epitaxial Layer is to be produced, it has been shown that in the event that the alkyl radicals consist of methyl radicals, a large amount of carbides are introduced into the epitaxial layer, thereby increasing the crystallinity the respective compound from the elements of groups IHa and Va is lowered. In the case that the alkyl radicals consist of propyl radicals or higher alkyl radicals, the vapor pressure is low, in which case such alkylgallium and / or Alkylindium compounds are not suitable for growing epitaxial layers. Furthermore the chlorides are also not suitable as volatile compounds of elements of group Va.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung hochreiner epitaktischer Schichten, z.B. von GaAs^Schichten, mit einer praktisch ausnutzbaren Elektronenkonzentration und Mobilität, insbesondereThe invention was based on the object of a method for the production of high-purity epitaxial layers, e.g. of GaAs ^ layers, with a practically usable Electron concentration and mobility, in particular
16 "^ eins?Elektronenkonzentration von weniger als 1 χ 10 /cur bei Raumtemperatur und eine?Mobilität von mehr als 6000 cm /v-see, durch Züchtung in der Dampfphase unter Verwendung von Alkylverbindungen von Elementen der Gruppe IHa zu schaffen. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung einer epitaktischen Schicht einer Verbindung aus Elementen der Gruppen IHa und Va des Periodensystems auf einer Substratoberfläche, bei welchem man eine Alkylverbindung eines Elements der Gruppe IHa mit einem Element der Gruppe Va oder einer flüchtigen Verbindung desselben in der Dampf-phase umsetzt und das erhaltene Reaktionsprodukt mit dem Substrat in Berührung bringt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß nan höchstens 4 ppm Silicium enthaltendes Triäthylalu-Kinium mit einem Gallium- bzw. Indiumhelogenid zu Tri-16 "^ one? Electron concentration less than 1 χ 10 / cur at room temperature and a mobility of more than 6000 cm / v-see, by vapor growth using of alkyl compounds of elements of group IHa. The invention is thus a Process for the production of an epitaxial layer of a compound from elements of groups IHa and Va of the periodic table on a substrate surface, in which one is an alkyl compound of an element of the group IHa reacts with an element of group Va or a volatile compound thereof in the vapor phase and bringing the reaction product obtained into contact with the substrate, which is characterized in that triethylaluminum containing no more than 4 ppm silicon with a gallium or indium halide to form tri-
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äthylgallium bzw. -indium umsetzt und daß man das erhaltene Triäthylgallium bzw. -indium, eine Mischung derselben oder eine eine Aluminiumalkylverbindung enthaltende Mischung derselben mit einem Element der Gruppe Va oder einem Hydrid oder einer Alkylverbindung desselben in Berührung bringt.äthylgallium or -indium converts and that you get the Triethyl gallium or indium, a mixture thereof or an aluminum alkyl compound containing Mixture thereof with an element of group Va or a hydride or an alkyl compound thereof in contact brings.
Das im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung als Ausgangsmaterial verwendete und einen Siliciumgehalt von 4 ppm oder weniger enthaltende Triäthylaluminium wird erstens durch Umsetzung von Triäthylaluminium und/oder Diäthylaluminiumhydrid, Aluminium, Wasserstoff und Äthylen, zweitens durch Umsetzung einer Alkylaluminiumverbindung mit Aluminium und Wasserstoff sowie gegebenenfalls zusätzlich einem Olefin zur Bildung einer Alkylaluminiumverbindung, die dann mit Äthylen einem Alkylaustausch unterworfen wird, oder drittens durch Reduktion eines durch Umsetzung von Aluminium mit einem Äthylhalogenid erhaltenen Äthylaluminiumsesquihalogenids hergestellt. Die Umsetzungen 1 und 2 können nach den in den japanischen Patentanmeldungen 5710/57 und 927/58 sowie in der US-PS 2 835 689 beschriebenen Verfahren durchgeführt werden« Die Umsetzung 3 läßt sich unter bekannten Reaktionsbedingungen durchführen.That in the context of the method according to the invention as a starting material triethylaluminum used and containing a silicon content of 4 ppm or less is firstly by converting triethylaluminum and / or diethylaluminum hydride, Aluminum, hydrogen and ethylene, secondly by reacting an alkyl aluminum compound with aluminum and hydrogen and optionally an olefin to form an alkyl aluminum compound, which are then subjected to an alkylene exchange with ethylene or, thirdly, by reducing one obtained by reacting aluminum with an ethyl halide Ethyl aluminum sesquihalide. Implementations 1 and 2 can be carried out according to the Japanese Patent applications 5710/57 and 927/58 as well as in the US-PS 2,835,689 described processes are carried out « Reaction 3 can be carried out under known reaction conditions.
Als Alkylaluminiumverbindungen können beispielsweise Trialkylaluminium- oder Dialkylaluminiumhydridverbindungen, deren Alkylreste 3 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten, z.B. Tripropylaluminium, Triisobutylaluminium, Tri-2-äthylhexylaluminium, Trioctylaluminium oder deren Hydride, verwendet werden.As alkyl aluminum compounds, for example, trialkyl aluminum or dialkylaluminum hydride compounds whose alkyl radicals contain 3 to 20 carbon atoms, e.g. tripropyl aluminum, triisobutyl aluminum, tri-2-ethylhexyl aluminum, Trioctyl aluminum or their hydrides can be used.
Als Äthylhalogenide können Äthylchlorid, Athylbromid und Äthyljodid verwendet werden.As ethyl halides, ethyl chloride, ethyl bromide and Ethyl iodide can be used.
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Die bei der Herstellung epitaktischer Schichten aus Verbindungen von Elementen der Gruppen IHa und Va unter Verwendung von Alkylaluminiumverbindung ein Problem bildenden Siliciumverbindungen stammen aus dem geringen Siliciumgehalt des als Ausgangsmaterial bei der Herstellung des Triäthylaluminiums verwendeten Aluminiums« Das in dem Aluminium enthaltene Silicium wird während der Herstellung des Triäthylaluminiums als Organosiliciumverbindung extrahiert und geht in dieser Form in das Triäthylaluminium ein. Handelsübliches Triäthylaluminium enthält, bestimmt nach den erfindungsgemäß durchgeführten Analysenverfahren, in der Regel mehr als 10 ppm (ausgedrückt als Silicium) Siliciumverbindung. Die Form der in der Alkylaluminiumverbindung enthaltenen Siliciumverbindung ist nicht bekannt, auf jeden Fall läßt sie sich nur schwierig aus dem unter Verwendung des siliciumhaltigen Triäthylaluminiums hergestellten Triäthylgallium und/oder Triäthylindium entfernen. Folglich muß der SiIiciumgehalt des als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Triäthylgallium und/oder Triäthylindium verwendeten Triäthylaluminiums vor der Umsetzung mit dem Gallium- und/ oder Indiumhalogenid auf höchstens 4 ppm erniedrigt werden,, Ein Triäthylaluminium, dessen Siliciumgehalt höchstens 4 ppm beträgt, erhält man durch Reinigen des nach dem Verfahren 1 erhaltenen Triäthylaluminiums, der nach dem Verfahren 2 erhaltenen Alkylaluminiumverbindung bzw, des nach dem Verfahren 2 erhaltenen Triäthylaluminiums oder des nach dem Verfahren 3 erhaltenen Äthylaluminiumsesquihalogenids oder Triäthylaluminiums nach üblichen bekannten Reinigungsverfahren, z.B. durch Rektifizierung, Umkristallisierung und dergleichen. Vorzugsweise wird vor der Reinigung filtriert und dergleichen, um den Ballast bei der Reinigung zu erniedrigen.Those involved in making epitaxial layers from compounds of elements of Groups IHa and Va using alkylaluminum compound pose a problem Silicon compounds come from the low silicon content of the raw material used in production of triethylaluminum used «The silicon contained in the aluminum is during the Production of triethylaluminum is extracted as an organosilicon compound and is converted into triethylaluminum in this form a. Commercially available triethylaluminum, determined by the analytical method carried out according to the invention, generally contains more than 10 ppm (expressed as a silicon) silicon compound. The form of the silicon compound contained in the alkyl aluminum compound is not known, in any case it is difficult to get out of using the silicon-containing one Remove triethylgallium and / or triethylindium produced from triethylaluminum. Consequently, the silicon content must of the triethylaluminum used as the starting material for the production of triethylgallium and / or triethylindium before the reaction with the gallium and / or indium halide are reduced to a maximum of 4 ppm, A triethylaluminum, the silicon content of which is at most 4 ppm, is obtained by cleaning the after Process 1 obtained triethylaluminum, the alkylaluminum compound obtained by process 2 or des triethylaluminum obtained by process 2 or the ethylaluminum sesquihalide obtained by process 3 or triethylaluminum by customary known purification processes, e.g. by rectification, recrystallization and the same. It is preferred to filter and the like before cleaning to remove the ballast to degrade when cleaning.
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Erfindungsgemäß ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die zur Herstellung von Triäthylgallium und/oder Triäthylindium verwendete Alkylaluminiumverbindung aus Tr iäthylaluminium besteht. Die Gründe hierfür werden im folgenden noch näher erläutert.According to the invention it is of essential importance that the for the production of triethylgallium and / or triethylindium The alkylaluminum compound used consists of triethylaluminum. The reasons for this are as follows explained in more detail.
Im Rahmen des. Verfahrens gemäß der Erfindung wird das nach den angegebenen Herstellungsverfahren hergestellt hochreine Triäthylaluminium, dessen Siliciumgehalt auf höchstens 4 ppm erniedrigt wurde, in üblicher bekannter Weise mit einem Galliumhalogenid und/oder Indiumhalogenid zu Triäthylgallium und/oder Triäthylindium umgesetzt. Als Galliumhalogenide können Galliumchlorid, Galliumbro- · mid oder Galliumjodid, als Indiumhalogenide Indiumchlorid, Indiumbromid oder Indiumjodid verwendet werden. Die verwendeten Gallium- und/oder Indiunsnalogenide können aus handelsüblichen hochreinen Verbindungen bestehen oder vor ihrer Verwendung durch Sublimation gereinigt werden. Sie können durch Einblasen eines Halogens in eine Galliumland/oder ladiumschmelze und anschließende Reinigung der gebildeten Halogenide durch Sublimieren hergestellt worden sein.In the context of the. The method according to the invention according to the specified manufacturing process produced high-purity triethylaluminum, its silicon content at most 4 ppm was lowered, in the usual known manner with a gallium halide and / or indium halide converted to triethyl gallium and / or triethylindium. Gallium chloride, gallium bromide can be used as gallium halides. mid or gallium iodide, as indium halides indium chloride, Indium bromide or indium iodide can be used. The used Gallium and / or Indiunsnalogenide can consist of commercially available high-purity compounds or before their use can be purified by sublimation. You can land / or by blowing a halogen into a gallium Ladiumschmelze and subsequent purification of the halides formed have been produced by sublimation be.
Die Umsetzung zwischen Triäthylaluminium und dem Gallium- und/oder Indiumhalogenid läuft nach folgender Gleichung absThe reaction between triethylaluminum and the gallium and / or indium halide proceeds according to the following equation Section
:, + 3A1(C„HKU ——> M(C5H5-), + 3(C9Hc)9AlX:, + 3A1 (C "H K U - -> M (C 5 H 5 -), + 3 (C 9 Hc) 9 AlX
■J■ J <- O J <- OJ £· Ό 3£ 3 C \j CC \ j C
worin M für Gallium- und/oder Indium eteht und X ein Halogenatom bedeutet»where M stands for gallium and / or indium and X stands for Halogen atom means »
Bei der Heretellung von Triäthylgallium oder Triäthylindium werden pro 1 Hol Galliumhalogenid oder Indiumhalo-In the manufacture of triethyl gallium or triethylindium, gallium halide or indium halide are used per 1 hol
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genid mindestens 3 Mole, in der Regel 3 bis 4 Mole, Triäthylaluminium verwendet.at least 3 moles, usually 3 to 4 moles, of triethylaluminum used.
Die Umsetzung kann in der Regel bei Temperaturen von 0° bis 1500C unter Normaldruck oder gegebenenfalls erhöhtem oder vermindertem Druck durchgeführt werden« Gegebenenfalls kann während der Umsetzung ein Losungsmittel mit einem Siedepunkt von 30° bis 1000C, z.B. Petroläther, Pentan, Hexan und dergleichen, zugegen sein.The reaction can be generally carried out at temperatures from 0 ° to 150 0 C under normal pressure or, if appropriate, elevated or reduced pressure are carried out "Optionally, a solvent having a boiling point of 30 ° during the reaction to 100 0 C, for example petroleum ether, pentane, hexane and the like, be present.
Das gebildete Triäthylgallium und/oder Triäthylindium wird (werden) vakuumdestilliert oder nach Zugabe von Kaliumchlorid und/oder Natriumfluorid vor oder nach der Vakuumdestillation zur komplexen Bindung des als Nebenprodukt gebildeten Diäthylaluminiumhalogenids etwa 10 min bis 2 std bei einer Temperatur von 0° bis 1500C gehalten und schließlich zur Gewinnung von gereinigtem Triäthylgallium oder Triäthylindium rektifiziert.The Triäthylgallium formed and / or Triäthylindium is (are) subjected to vacuum distillation or by addition of potassium chloride and / or sodium fluoride before or minutes after the vacuum distillation for the complex binding of the Diäthylaluminiumhalogenids about 10 byproduct to 2 hours at a temperature of 0 ° to 150 0 C. held and finally rectified to obtain purified triethyl gallium or triethylindium.
Wie bereits erwähnt, müssen die Alkylreste des Alkylgalaims und/oder Alkylindiums aus Äthylresten bestehen. Würden die Alkylreste aus Methylresten bestehen, gehen in die gebildete epitaktische Schicht größere Mengen an Carbiden ein, wodurch die Kristallinitat der Verbindung aus Elementen der Gruppen IXIa und Va erniedrigt wird. Würden die Alkylreste aus Propyl- oder höheren Alkylresten bestehen, ist der Dampfdruck niedrig, weswegen sich solche Alkylgallium- und/öder Alkylindiumverbindungen nicht als Ausgangsmaterialien zur Züchtung von Kristallen eignen« Wie bereits erwähnt, gibt es zahlreiche andere Verfahren zur Herstellung von Triäthylgallium und/oder Triäthylindium, si· eignen sich jedoch erfindungsgemäß nicht, da bei der Durchführung dieser bekannten Verfahren in das Triäthylgallium und/oder Triäthylindium unvermeidlichAs already mentioned, the alkyl radicals of the alkylgalaims and / or Alkylindiums consist of ethyl radicals. If the alkyl radicals consisted of methyl radicals, go into the epitaxial layer formed contains larger amounts of carbides, which increases the crystallinity of the compound Elements of groups IXIa and Va is lowered. If the alkyl radicals consisted of propyl or higher alkyl radicals, the vapor pressure is low, which is why such alkylgallium and / or alkylindium compounds are not considered to be Starting materials are suitable for growing crystals «As already mentioned, there are numerous other processes for the production of triethyl gallium and / or triethylindium, however, they are not suitable according to the invention because in the implementation of these known processes in the triethylgallium and / or triethylindium inevitable
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Elemente aus der Gruppe II des Periodensystems (als Verunreinigungen) eingehen, so daß aus einem solchen Triäthylgallium und/oder Triäthylindium keine praktisch brauchbaren Produkte hergestellt werden können.Elements from group II of the periodic table (as impurities) enter, so that from such a triethyl gallium and / or triethylindium no practical usable products can be produced.
Das aus einem Triäthylaluminium, dessen Siliciumgehalt in der geschilderten Weise auf höchstens 4 ppm erniedrigt worden war, gebildete Triäthylgallium und/oder Triäthylindium wird, gegebenenfalls in Mischung mit einer Alkylaluminiumverbindung, in der Dampfphase in zur Bildung einer epitaktischen Schicht auf einer Substratoberfläche üblicher bekannter Weise mit einem Element der Gruppe Va oder einem Hydrid oder einer Alkylverbindung desselben gemischt.That from a triethylaluminum, its silicon content had been lowered to a maximum of 4 ppm in the manner described, triethylgallium and / or triethylindium formed is, optionally in a mixture with an alkyl aluminum compound, more common in the vapor phase to form an epitaxial layer on a substrate surface known manner mixed with an element of group Va or a hydride or an alkyl compound thereof.
Als Element der Gruppe Va eignet sich,Arsen oder Phosphor. Die Hydride oder Alkylverbindungen dieser Elemente der Gruppe Va können beispielsweise aus Phosphin, Alkylphosphinen, wie Triäthylphosphin, Diäthylphosphin, Monoäthylphosphin, Tripropylphosphin und dergleichen, Arsin, Alkylarsinen, wie Triäthylarsin, Diäthylarsin, Monoäthylarsin, Monopropylarsin und dergleichen, bestehen. Es kann hier auch Ammoniak verwendet werden. Als Verbindungen von Elementen der Gruppe Va werden beispielsweise Phosphortrichlorid und Arsentrichlorid nicht bevorzugt, da in diesem Falle ein Kristallwachstum erschwert ist„As an element of group Va, arsenic or phosphorus are suitable. The hydrides or alkyl compounds of these elements of group Va can, for example, from phosphine, alkylphosphines, such as triethylphosphine, diethylphosphine, monoethylphosphine, tripropylphosphine and the like, arsine, alkylarsines, such as triethylarsine, diethylarsine, monoethylarsine, monopropylarsine and the like exist. It can ammonia can also be used here. As compounds of elements of group Va, for example, phosphorus trichloride and arsenic trichloride not preferred, since in this case crystal growth is difficult "
In Mischung mit dem Triäthylgallium und/oder Triäthylindium kann als Alkylaluminiumverbindung beispielsweise Triäthylaluminium, Diäthylalumlniumhydrid, Tripropylaluminium, Dipropylaluminiumhydrid, Dibutylaluminiumhydrid und dergleichen verwendet werden. Vorzugsweise soll der Siliciumgehalt dieser Verbindungen pro Aluminiumatom weniger als 1 ppm betragen,In a mixture with the triethyl gallium and / or triethylindium, for example triethyl aluminum, Diethyl aluminum hydride, tripropyl aluminum, dipropyl aluminum hydride, dibutyl aluminum hydride and the like can be used. The silicon content of these compounds should preferably be per aluminum atom be less than 1 ppm,
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Die Züchtung bzw. das Wachstum der Kristalle kann nach üblichen bekannten Verfahren und in üblichen bekannten Vorrichtungen erfolgen. Hierbei wird beispielsweise die Alkylverbindung des Elements der Gruppe HIa in gasförmiger Form in die Kristallwachstumszone mit einer Geschwindigkeit von (0,05 bis 10) χ 10 Mol/min eingeführt. Das Element der Gruppe Va oder dessen Hydrid oder Alkylverbindung wird in die Kristallwachstumszone mit einer Geschwindigkeit von (0,05 bis 50) χ 10 Mol/min eingespeist. Selbstverständlich kann (können) zusammen mit der Alkylverbindung des Elements der Gruppe HIa und dem Element der Gruppe Va bzw. dessen Hydrid oder Alkylverbindung Wasserstoff und/oder Argon als Träger in die Kristallwachstumszone eingeführt werden. Wie bekannt, können als Substrate dieselben Kristalle, aus denen auch die wachsende Schicht besteht, Silicium, Saphir, Spinel und dergleichen verwendet werden„ Das Kristallwachstum erfolgt in der Regel bei einer Temperatur von 500° bis 13000C.The crystals can be cultivated or grown by customary known methods and in customary known devices. Here, for example, the alkyl compound of the HIa group element is introduced in gaseous form into the crystal growth zone at a rate of (0.05 to 10) χ 10 mol / min. The Group Va element or its hydride or alkyl compound is fed into the crystal growth zone at a rate of (0.05 to 50) χ 10 mol / min. Of course, hydrogen and / or argon can be introduced into the crystal growth zone as a carrier together with the alkyl compound of the element from group HIa and the element from group Va or its hydride or alkyl compound. As known, "The crystal growth is generally carried out at a temperature of 500 ° to 1300 0 C. as substrates the same crystals constituting the growing layer, silicon, sapphire, spinel and the like
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung eignet sich ein aus üblichen feuerfesten Materialien, wie Quarz, Porzellan, Carborundum, Graphit und dergleichen bestehender Reaktor. Die gasförmigen Reaktionsteilnehmer werden in den Reaktor einzeln oder als Mischung eingespeist. Das Erhitzen des Substrats im Reaktor erfolgt in der Regel durch Induktionserhitzen, so daß die Verbindung aus Elementen der Gruppen IHa und Va lediglich auf der Substratoberfläche abgeschieden wird.To carry out the method according to the invention, one of conventional refractory materials is suitable, such as Quartz, porcelain, carborundum, graphite and the like existing reactor. The gaseous reactants are fed into the reactor individually or as a mixture. The substrate is heated in the reactor usually by induction heating, so that the compound of elements of groups IHa and Va only is deposited on the substrate surface.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wurde bisher nur anhand der Herstellung hochreiner Kristalle erläutert. Selbstverständlich können der wachsenden Schicht währendThe method according to the invention has so far only been explained on the basis of the production of high-purity crystals. Of course you can during the growing layer
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des Kristallwachstums in üblicher bekannter Weise auch Donatoren oder Akzeptoren einverleibt werden.of the crystal growth, donors or acceptors can also be incorporated in the customary known manner.
Halbleiter mit einer erfindungsgemäß hergestellten epitaktischen Schicht lassen sich hervorragend zur Herstellung von Gunn-Dioden, Superhochfrequenzgeräten und Elektroluminiszenzgeräten verwenden.Semiconductors with an epitaxial layer produced according to the invention are excellent for production of Gunn diodes, super high frequency devices and electroluminescent devices use.
Wie im einzelnen bereits erläutert, lassen sich nach dem Verfahren gemäß der Erfindung aus Alkylverbindungen von Elementen der Gruppe IHa, aus denen bisher epitaktische Schichten mit praktisch ausnutzbaren elektrischen Eigenschaften nach üblichen Verfahren nicht herstellbar waren, epitaktische Schichten mit praktisch ausnutzbaren elektrischen Eigenschaften herstellen. Die industrielle Bedeutung dieses Verfahrens ist somit extrem groß. Die Produktivität des Verfahrens gemäß der Erfindung ist mehr als doppelt so groß als die Produktivität des üblichen Halogentransportverfahrens. Nach dein üblichen Halogentransportverfahren lassen sich Mischkristalle, z.B. Ga x In>)_x p» Ga^ Al^Is und dergleichen, und vom Substrat verschiedene epitaktische Schichten nur unter größten Schwierigkeiten herstellen. Erfindungsgemäß ist es dagegen ohne weiteres möglich, sowohl Mischkristalle als auch vom Substrat verschiedene epitaktische Schichten herzustellen.As already explained in detail, the process according to the invention can be used to produce epitaxial layers with practically usable electrical properties from alkyl compounds of elements of group IHa, from which epitaxial layers with practically usable electrical properties could not be produced by conventional methods. The industrial importance of this process is therefore extremely great. The productivity of the process according to the invention is more than twice as great as the productivity of the conventional halogen transport process. Using the usual halogen transport process, mixed crystals, for example Ga x In >) _ x p »Ga ^ Al ^ Is and the like, and epitaxial layers different from the substrate can only be produced with great difficulty. According to the invention, on the other hand, it is readily possible to produce mixed crystals as well as epitaxial layers different from the substrate.
Die quantitative Bestimmung des Siliciumgehalts des als Ausgangsmaterial verwendeten Triäthylaluminiums wurde wie folgt durchgeführt:The quantitative determination of the silicon content of the triethylaluminum used as the starting material was carried out as follows:
Ein 300 ml fassender Quarzkolben wurde mit 120 ml Wasser und 50 ml Hexan beschickt, worauf nach und nach tropfenweise 10 g Triäthylaluminium zugegeben wurden. HierbeiA 300 ml quartz flask was charged with 120 ml of water and 50 ml of hexane and then gradually added dropwise 10 g of triethylaluminum were added. Here
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wurde das Triäthylaluminium hydrolysiert. Das gebildete Aluminiumhydroxid wurde 10 std lang im Vakuum bei einer Temperatur von 900C getrocknet, worauf 3 g des getrockneten Aluminiumhydroxids in einen 50 ml fassenden Platintiegel überführt und mit 6 g Natriumcarbonat und 2 g Borsäure versetzt wurden. Das in dem Platintiegel befindliche Gemisch wurde gründlich durchgerührt, worauf der Platintiegel mit einem Platindeckel abgedeckt wurde. Nun wurde der bedeckte Platintiegel auf einem Sandbad 40 min lang vorerhitzt und dann 20 min lang in einen elektrischen Heizofen einer Temperatur von 10000C gestellt. Wach dem Abkühlen des Platintiegels samt Inhalt wurde Wasser zugegeben, worauf das Ganze zum Auflösen des Tiegelinhalts in dem Wasser erwärmt wurde. Die hierbei erhaltene Lösung wurde in ein 200 ml fassendes Polyäthylenbecherglas überführt. Der Platintiegel wurde unter Erwärmen mit 1 ml einer 8n Salpetersäure gewaschen, worauf die Waschlösung ebenfalls in das Polyäthylenbecherglas überführt wurde. Nun wurden in das Becherglas weitere 20 ml 8n Salpetersäure eingegossen, worauf das Becherglas mit einem Polyäthylenuhrglas bedeckt wards. Nun wurde das Becherglas zum vollständigen Auflösen des gebildeten Niederschlags erwärmt. Nach erfolgtem Auflösen des Niederschlags wurde die erhaltene Lösung abgekühlt, in einen Polyäthylenmeßkolben überführt und dort auf ein bestimmtes Volumen gebracht. Die erhaltene Lösung diente als Probenlösung. 30 ml der Probenlösung wurden aus dem Meßkolben entnommen und in ein 100 ml fassendes Polyäthylenbecherglas überführt. Der pH-Wert der Probenlösung wurde unter Verwendung einer wäßrigen Ammoniaklösung (gegebenenfalls mußte auch Salpetersäure verwendet werden) auf 0,8 eingestellt, worauf das Ganze in einenthe triethylaluminum was hydrolyzed. The aluminum hydroxide formed was dried for 10 hours in vacuo at a temperature of 90 ° C., whereupon 3 g of the dried aluminum hydroxide were transferred to a 50 ml platinum crucible and 6 g sodium carbonate and 2 g boric acid were added. The mixture in the platinum crucible was thoroughly stirred, after which the platinum crucible was covered with a platinum lid. Now, the covered platinum crucible was preheated to a sand bath for 40 minutes and then placed for 20 minutes in an electric heating furnace to a temperature of 1000 0 C. After the platinum crucible and its contents had cooled down, water was added, whereupon the whole thing was heated to dissolve the crucible contents in the water. The resulting solution was transferred to a 200 ml polyethylene beaker. The platinum crucible was washed with heating with 1 ml of 8N nitric acid, whereupon the washing solution was also transferred to the polyethylene beaker. A further 20 ml of 8N nitric acid were then poured into the beaker, whereupon the beaker was covered with a polyethylene watch glass. The beaker was then heated to completely dissolve the precipitate that had formed. After the precipitate had dissolved, the solution obtained was cooled, transferred to a polyethylene volumetric flask and brought to a certain volume there. The solution obtained served as a sample solution. 30 ml of the sample solution were removed from the volumetric flask and transferred to a 100 ml polyethylene beaker. The pH of the sample solution was adjusted to 0.8 using an aqueous ammonia solution (nitric acid may also have to be used), whereupon the whole thing was combined into one
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50 ml fassenden Polyäthylenmeßkolben überführt wurde. Nun wurde die Probenlösung mit 2,5 ml einer durch Auflösen50 ml polyethylene volumetric flask was transferred. so the sample solution was made with 2.5 ml of a by dissolving
/ml von 10 g Ammoniummolybdat in 100/Wasser hergestellten Ammoniummolybdatlösung versetzt, worauf das Ganze gerührt und 5 min lang stehen gelassen wurde. Nun wurde die Probenlösung ferner mit 2,5 ml 8n Salpetersäure und 2,5 ml einer reduzierten Sulfonsäurelösung (Mischung aus einer Lösung A, die durch Auflösen von 7 g Natriumsulfit und 1,5 g 1-Amino-2-naphthol-4~sulfonsäure in 100 ml Wasser hergestellt worden war, und einer Lösung B, die durch Auflösen von 90 g Natriumbisulfit in Wasser hergestellt worden war) versetzt und mit Wasser auf ein bestimmtes Volumen aufgefüllt. Ein Teil der erhaltenen Lösung wurde in eine Küvette eines Spektralphotometers überführt, worauf die Absorption dieser Lösung gegen Wasser bei einer Wellenlänge von 825 mu bestimmt wurde. Eine in der geschilderten Weise zubereitete Lösung, bei deren Herstellung jedoch kein getrocknetes Aluminiumhydroxid mitverwendet wurde, diente als Blindprobe. Die Messung der Absorption dieser Blindprobe erfolgte ebenfalls bei einer Wellenlänge von 825/ ml prepared from 10 g ammonium molybdate in 100 / water Ammonium molybdate solution was added and the whole was stirred and left to stand for 5 minutes. Well was the sample solution further with 2.5 ml of 8N nitric acid and 2.5 ml of a reduced sulfonic acid solution (mixture of a solution A, which is obtained by dissolving 7 g of sodium sulfite and 1.5 g of 1-amino-2-naphthol-4-sulfonic acid in 100 ml of water and a solution B made by dissolving 90 g of sodium bisulfite in water was added) and made up to a certain volume with water. Part of the resulting solution was transferred to a cuvette of a spectrophotometer, whereupon the absorption of this solution against water at one wavelength of 825 mu was determined. One in the one described Well prepared solution, but no dried aluminum hydroxide is used in its production was used as a blank. The absorption of this blank sample was also measured at one wavelength from 825
Schließlich wurde wie folgt eine Eichkurve hergestellt:Finally, a calibration curve was made as follows:
Aus Wasserglas mit Chlorwasserstoffsäure (1 + 1) umgefälltes Kieselsäuregel wurde mit warmem Wasser chlorfrei gewaschen und dann bei einer Temperatur von 100° ± 50C getrocknet« Ein Teil der erhaltenen Kieselsäure wurde in einem Polyäthylengefäß in einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung gelöst und mit einer geeigneten Menge Was ser zur Herstellung einer Kieselsäurestandardlösung verdünnt. Ein Teil der erhaltenen Standardlösung wurde in eine Küvette des Spektralphotometers überführt, woraufOf water glass with hydrochloric acid (1 + 1) Reverse precipitated silica gel and was washed with warm water Chlorine washed then dried at a temperature of 100 ° ± 5 0 C "A part of the silica obtained was dissolved in a Polyäthylengefäß in an aqueous sodium hydroxide and with an appropriate amount Was water diluted to make a silica standard solution. A portion of the standard solution obtained was transferred to a cuvette of the spectrophotometer, whereupon
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die Absorption der erhaltenen Lösung gegen Wasser bei einer Wellenlänge von 825 mu gemessen wurde.the absorption of the resulting solution against water a wavelength of 825 mu was measured.
Die Menge des in der Kieselsäurestandardlösung erhaltenen Siliciums wurde gravimetrisch bestimmt, indem zu der Standardlösung Schwefelsäure zugesetzt und das Ganze dann unter Erwärmen eingedampft wurde, um vollständig unlösliches Siliciumdioxid zu erhalten» Die Eichkurve wurde in der geschilderten Weise aufgestellt.The amount of silicon obtained in the silica standard solution was determined gravimetrically by adding to the Standard solution of sulfuric acid was added and the whole thing was then evaporated with heating to complete To obtain insoluble silicon dioxide »The calibration curve was drawn up in the manner described.
Aus der aus den Absorptionswerten erhaltenen Eichkurve wurde die Siliciummenge berechnet. Der Siliciumgehalt des Triäthylaluminiums wurde entsprechend der folgenden Gleichung berechnet:The amount of silicon was calculated from the calibration curve obtained from the absorption values. The silicon content of the Triethylaluminum was calculated according to the following equation:
Siliciumgehalt des _ A-B „ Triäthylaluminiums (ppm) T.r .. C Silicon content of the _ AB "Triäthylaluminiums (ppm) T. r .. c
W XW X
worin bedeuten:where mean:
A Siliciumgehalt der Probenlösung (»g)jA silicon content of the sample solution (»g) j
B Siliciumgehalt der Blindprobe (iig);B silicon content of the blank sample (iig);
C Menge der verwendeten Probenlösung (ml);C amount of sample solution used (ml);
W Menge an Aluminiumhydroxid (g);W amount of aluminum hydroxide (g);
F Umrechnungsfaktor von Triäthylaluminium auf getrock netes Aluminiumhydroxid (im vorliegenden Falle beträgt der Wert F 0,6).F Conversion factor from triethylaluminum to getrock netes aluminum hydroxide (in the present case is the value F 0.6).
Bei den beschriebenen Analysenverfahren wurden folgende Reagentien verwendet:The following reagents were used in the analytical procedures described:
Wasser: Das verwendete Wasser wurde durch Destillation eines durch einen Ionenaustauscher gereinigten Wassers inWater: The water used was purified by distilling an ion exchanger in water
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einer Quar-zdestillationsapparatur gereinigt und besaß einen spezifischen Widerstand, bestimmt bei einer Temperatur von 3O°C, von 150000OiI. cm;cleaned a quartz distillation apparatus and had one specific resistance, determined at a temperature of 30 ° C, of 150000OiI. cm;
Hexan: Das verwendete Hexan wurde durch Behandeln eines analysenreinen Hexans mit Schwefelsäure und anschließende Destillation hergestellt.Hexane: The hexane used was obtained by treating an analytically pure hexane with sulfuric acid and then treating it Distillation made.
Wasserfreies Natriumcarbonat, Borsäure, wäßrige Ammoniaklösung (in einer Polyäthylenflasche befindlich) und Salpetersäure (in einer Polyäthylenflasche befindlich): Bei diesen Reagentien handelte es sich um handelsübliche hochreine Reagentien.Anhydrous sodium carbonate, boric acid, aqueous ammonia solution (in a polyethylene bottle) and nitric acid (in a polyethylene bottle): These reagents were commercially available high purity reagents Reagents.
Ammoniummolybdat, Natriumsulfit und 1-sulfonsäure: Bei diesen Reagentien handelte es sich um analysenreine Reagentien,Ammonium molybdate, sodium sulfite, and 1-sulfonic acid: these reagents were reagent grade reagents,
Für das Kristallwachstum einer Verbindung aus Elementen der Gruppen IHa und Va unter Verwendung einer Alkylverbindung eines Elements der Gruppe IHa im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung ist naturgemäß die Reinheit des Elements der Gruppe Va bzw. des Hydrids oder der Alkylverbindung desselben ebenfalls von großer Bedeutung. In den folgenden Beispielen wurden als Rohmaterialien handelsübliche Materialien zur Herstellung von Halbleitern verwendet.For the crystal growth of a compound composed of elements of groups IHa and Va using an alkyl compound of an element of group IHa in the context of the process according to the invention is naturally the purity of the element of group Va or of the hydride or the alkyl compound thereof is also of great importance. In the following examples, commercially available materials for manufacturing semiconductors were used as raw materials used.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. The following examples are intended to illustrate the invention in more detail.
Herstellung einer Alkylverbindung eines Elements der Grup pe IHa:Preparation of an alkyl compound of an element of the group pe IHa:
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1. 320 Teile Triäthylaluminium und 120 Teile Aluminium wurden in einen Autoklaven eingefüllt und durch abwechselndes Einblasen von 110° bis 1150C heißem Wasserstoff (Wasserstoffdruck: 150 bis 160 atm) und 70° bis 75°Qheißem Äthylen (Äthylendruck: 20 bis 30 atm) zu Triäthylaluminium reagieren gelassen. Das erhaltene Triäthylaluminium wurde abfiltriert, destilliert und schließlich in einer gepackten Säule mit 70 theoretischen Böden rektifiziert, wobei ein Triäthylaluminium mit 0,5 ppm Silicium erhalten wurde.1. 320 parts of triethyl aluminum and 120 parts of aluminum were charged into an autoclave and by alternately blowing of 110 ° to 115 0 C hot hydrogen (hydrogen pressure: 150 to 160 atm) and 70 ° to 75 ° Qheißem ethylene (ethylene pressure: 20 to 30 atm ) allowed to react to triethylaluminum. The triethylaluminum obtained was filtered off, distilled and finally rectified in a packed column with 70 theoretical plates, a triethylaluminum containing 0.5 ppm of silicon being obtained.
Andererseits wurde metallisches Gallium in einen durchsichtigen Quarzreaktor eingeführt und darin aufgeschmolzen. In die erhaltene Galliumschmelze wurde Chlor eingeblasen, um Galliumchlorid herzustellen. Das hierbei gebildete Galliumchlorid wurde durch Sublimieren gereinigt.On the other hand, metallic gallium was introduced into a transparent quartz reactor and melted therein. Chlorine was blown into the resulting molten gallium to produce gallium chloride. The gallium chloride thus formed was purified by sublimation.
450 Teile des in der geschilderten Weise hergestellten Triäthylaluminiums wurden in einen Borsilikatglasreaktor eingefüllt und unter Rühren tropfenweise innerhalb von 1 std mit einer durch Auflösen von 207 Teilen des in der geschilderten Weise hergestellten Galliumchlorids in 650 Teilen Petroläther zubereiteten Lösung von Galliumchlorid in Petroläther versetzt. Nach beendetem Zutropfen wurde die Umsetzung zwischen dem Triäthylaluminium und dem Galliumchlorid noch 1 std lang ablaufen gelassen. Hierauf wurde der Petroläther unter Normaldruck und dann das Triäthylgallium von dem Diäthylaluminiumchlorid und Triäthylaluminium durch fraktionierte Destillation unter vermindertem Druck abdestilliert. Das abgetrennte üäthylgallium wurde mit 20 Teilen Kaliumchlorid und 18 Teilen Natriumfluorid versetzt und zur komplexen Bindung des450 parts of the triethylaluminum prepared in the manner described were placed in a borosilicate glass reactor filled in and, while stirring, dropwise within 1 hour with a dissolving of 207 Parts of the gallium chloride prepared in the manner described in 650 parts of petroleum ether Solution of gallium chloride in petroleum ether was added. After the end of the dropping, the reaction was between the triethylaluminum and the gallium chloride allowed to run off for a further 1 hour. Thereupon became the petroleum ether under normal pressure and then the triethyl gallium from the diethyl aluminum chloride and triethyl aluminum distilled off by fractional distillation under reduced pressure. The separated üäthylgallium was mixed with 20 parts of potassium chloride and 18 parts of sodium fluoride and the complex binding of the
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in geringer Menge vorhandenen Triäthylaluminiums und Diäthylaluminiumchlorid 1 std lang bei einer Temperatur von 1000C gerührt. Hierauf wurde das Ganze in einer Borsilikatglassäule eines Durchmessers von 15 mm und einer Länge von 1 m, die mit Borsilikatglasspiralringen gepackt war, rektifiziert, wobei 162 Teile hochreinen Triäthylgalliums erhalten wurden.stirred in a small amount existing Triäthylaluminiums and diethylaluminum chloride for 1 hr at a temperature of 100 0 C. The whole was then rectified in a borosilicate glass column having a diameter of 15 mm and a length of 1 m, which was packed with borosilicate glass spiral rings, whereby 162 parts of high-purity triethylgallium were obtained.
2. 800 Teile Triisobutylaluminium, 250 Teile Aluminium und 1800 Teile Isobutylen wurden in einen Autoklaven eingefüllt, worauf in diesen solange Wasserstoff eingeblasen wurde, bis der Druck auf 200 atm angestiegen war. Hierauf wurde der Autoklav zur Bildung von Triisobutylaluminium auf eine Temperatur von 110° bis 120°C erhitzt. Das erhaltene Triisobutylaluminium wurde nun bei einer Temperatur von 100 C mit Äthylen in Berührung gebracht, um durch Alkylaustausehreaktion Triäthylaluminium herzustellen. Das hierbei gebildete Triäthylaluminium wurde abfiltriert, destilliert und schließlich in einer gepackten Säule mit 70 theoretischen Böden rektifiziert, wobei ein Triäthylaluminium mit 2,4 ppm Silicium erhalten wurde. Hierauf wurde, wie unter 1. beschrieben, unter Verwendung des in der geschilderten Weise hergestellten Triäthylaluminiums Triäthylgallium hergestellt.2. 800 parts of triisobutyl aluminum, 250 parts of aluminum and 1,800 parts of isobutylene were placed in an autoclave filled, whereupon hydrogen was blown into this until the pressure rose to 200 atm was. The autoclave was then heated to a temperature of 110 ° to form triisobutylaluminum Heated to 120 ° C. The obtained triisobutylaluminum became now brought into contact with ethylene at a temperature of 100 ° C. in order to achieve an alkyla exchange reaction Manufacture triethylaluminum. The triethylaluminum thus formed was filtered off, distilled and finally rectified in a packed column with 70 theoretical plates, with a triethylaluminum with 2.4 ppm silicon was obtained. Then, as described under 1., using the in the Triethylaluminum triethylgallium produced in the manner described.
3· 43 Teile Aluminium und 2 Teile Äthylaluminiurasesquibromid wurden in Methylcyclohexan gelöst, worauf die erhaltene Lösung zur Umsetzung bei einer Temperatur von 50° bis 1000C tropfenweise mit 250 Teilen Äthylbromid versetzt wurde. Hierauf wurden 80 Teile einer K-Na (2:1)-Legierung zugesetzt und auf eine Temperatur von 100° bis 1800C erhitzt, wobei Triäthylaluminium3 · 43 parts of aluminum and 2 parts Äthylaluminiurasesquibromid was dissolved in methylcyclohexane, whereupon the resulting solution for reaction at a temperature of 50 ° to 100 0 C was added dropwise 250 parts of ethyl bromide was added. Then, 80 parts of a K-Na (2: 1) was added alloy and heated to a temperature of 100 ° to 180 0 C, with triethyl aluminum
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gebildet wurde. Das erhaltene Triäthylaluminium wurde abfiltriert, destilliert und schließlich in einer gepackten Säule mit 70 theoretischen Böden rektifiziert, wobei ein Triäthylaluminium mit 1,5 ppm Silicium erhalten wurde. Unter Verwendung des in der geschilderten Weise hergestellten · Triäthylaluminiums wurde in der unter 1. geschilderten Weise Triäthylgallium hergestellt. was formed. The obtained triethylaluminum was filtered off, distilled and finally rectified in a packed column with 70 theoretical plates, a triethylaluminum containing 1.5 ppm silicon became. Using the triethylaluminum prepared in the manner described, in the manufactured under 1. described way triethylgallium.
4, Metallisches Indium wurde in einen durchsichtigen Quarzreaktor eingefüllt, worauf in diesen zur Herstellung von Indiumchlorid bei einer Temperatur von 160° bis 2000C Chlor eingeblasen wurde. Das hierbei gebildete Indiumchlorid wurde durch Sublimieren gereinigt.4, metal indium was packed into a transparent quartz reactor, followed by blown into them for the manufacture of indium chloride at a temperature of 160 ° to 200 0 C chlorine. The indium chloride thus formed was purified by sublimation.
Unter Verwendung des gemäß 1. hergestellten, 0,5 ppm Silicium enthaltenden Triäthylaluminiums und des gemäß 4. hergestellten Indiumchlorids wurde in der unter 1. für die Herstellung von Triäthylgallium beschriebenen Weise Triäthylindium hergestellt.Using the triethylaluminum prepared according to 1. and containing 0.5 ppm of silicon and according to 4. The indium chloride produced was described under 1. for the production of triethylgallium Wise made triethylindium.
5. Das unter 1. hergestellte Triäthylaluminium wurde einfach destilliert, wobei ein Triäthylaluminium mit 10 ppm Silicium erhalten wurde. Aus diesem Triäthylaluminium wurde dann in der unter 1. beschriebenen Weise Triäthylgallium hergestellt.5. The triethylaluminum produced under 1. was simply distilled, with a triethylaluminum having 10 ppm silicon was obtained. This was then triethylaluminum in the manner described under 1 Triethyl gallium produced.
Dieses Beispiel veranschaulicht das epitaktische Wachstum von GaAs unter Verwendung von Triäthylgallium und Arsin als Ausgangsmaterialien,This example illustrates the epitaxial growth of GaAs using triethyl gallium and arsine as starting materials,
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(a) Als Substrat wurde ein halMsolierender GaAs-Kristall (100), der mit Cr dotiert worden war, auf eine Temperatur von 6500C erhitzt. Wurden das gemäß 1. von Beispiel 1 hergestellte Triäthylgallium und Arsin in einer Geschwindigkeit von 0,5 x 10 Mol/min bzw. 1,5 x 10 Mol/min über das Substrat strömen gelassen und ferner Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 2,5 l/min durch das System geleitet, fand ein epitaktisches Wachstum bei einer Wachstumsgeschwindigkeit von GaAs von 20 u/std statt. Die elektrischen Eigenschaften der gewachsenen Schicht, gemessen nach dem Hall-Meßverfahren, waren folgende:(a) As a substrate, a halMsolierender GaAs crystal (100), which had been doped with Cr, heated to a temperature of 650 0 C. The triethyl gallium and arsine prepared according to 1. of Example 1 were allowed to flow over the substrate at a rate of 0.5 × 10 mol / min and 1.5 × 10 mol / min, and further hydrogen at a rate of 2.5 l Passed through the system / min, epitaxial growth took place at a growth rate of GaAs of 20 µ / h. The electrical properties of the grown layer, measured by the Hall measurement method, were as follows:
Elektronenkonzentration bei Raumtemperatur: 1 χ 10 /cur Mobilität: 9000 cm2/v-sec.Electron concentration at room temperature: 1 χ 10 / cur Mobility: 9000 cm 2 / v-sec.
(b) Das unter (a) geschilderte Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch für das epitaktische Kristallwachstum das unter 2. von Beispiel 1 beschriebene Triäthylgallium verwendet wurde. Die hierbei erhaltene epitaktische Schicht besaß folgende elektrische Eigenschaften:(b) The process described under (a) was repeated, but for the epitaxial crystal growth the triethyl gallium described under 2. of Example 1 was used. The epitaxial layer thus obtained possessed the following electrical properties:
15 / "5 Elektronenkonzentration bei Raumtemperatur: 3 x 10 /cnr Mobilität: 8000 cm2/v-sec.15 / "5 electron concentration at room temperature: 3 x 10 / cm mobility: 8000 cm 2 / v-sec.
(c) Das unter (a) geschilderte Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch für das epitaktische Kristallwachstum das unter 3. von Beispiel 1 hergestellte Triäthylgallium verwendet wurde. Die hierbei erhaltene epitaktische Schicht besaß folgende elektrische Eigenschaften:(c) The process described under (a) was repeated, but for the epitaxial crystal growth the triethyl gallium prepared under 3. of Example 1 was used. The epitaxial layer thus obtained possessed the following electrical properties:
Elektronenkonzentration bei Raumtemperatur: 6 χ 10 /car Mobilität: 8500 cm2/v-sec.Electron concentration at room temperature: 6 χ 10 / car Mobility: 8500 cm 2 / v-sec.
('d) Das unter (a) geschilderte Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle des Arsins Triäthylarsin ver-('d) The procedure described under (a) was repeated, however, instead of the arsine, triethylarsine is used
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wendet wurde. Die elektrischen Eigenschaften der hierbei erhaltenen epitaktischen Schicht entsprachen praktisch der gemäß (a) hergestellten epitaktischen Schicht.was turned. The electrical properties of the epitaxial layer obtained in this way were practically the same the epitaxial layer produced according to (a).
(e) Zu Vergleichszwecken wurde das unter (a) geschilderte Verfahren wiederholt, wobei das unter 5. von Beispiel 1 hergestellte Triäthylgallium verwendet wurde. Die hierbei erhaltene epitaktische Schicht besaß folgende elektrische Eigens chaften:(e) For comparison purposes, the procedure described under (a) was repeated, with that under 5. of Example 1 produced triethylgallium was used. The epitaxial layer thus obtained had the following electrical properties Characteristics:
17 / ^5 Elektronenkonzentration bei Raumtemperatur: 1,3 x 10 /cnr17 / ^ 5 electron concentration at room temperature: 1.3 x 10 / cnr
Mobilität: 4100 cm2/v-sec.Mobility: 4100 cm 2 / v-sec.
Die erhaltenen Ergebnisse zeigen klar und deutlich, daß sich der angestrebte Erfolg nur dann einstellt, wenn der Siliciumgehalt des zur Herstellung des Triäthylgalliums verwendeten Triäthylaluminiums höchstens 4 ppm beträgt.The results obtained clearly show that the desired success will only be achieved if the The silicon content of the triethylaluminum used to produce the triethylgallium is at most 4 ppm.
Dieses Beispiel veranschaulicht das epitaktische Wachstum von GaP unter Verwendung von Triäthylgallium und Phosphin oder Phosphor.This example illustrates the epitaxial growth of GaP using triethyl gallium and phosphine or phosphorus.
(a) Als Substrat für das Kristallwachstum wurde ein halbisolierender GaP-Kristall (Achsenrichtungj 100), der mit Chrom in hoher Konzentration dotiert worden war, auf eine Temperatur von 8100C erhitzt. Wurde das gemäß 1. von Beispiel 1 hergestellte Triäthylgallium und Phosphin in einer Geschwindigkeit von 0,5 x 10 Mol/min bzw» 2 χ 10 Mol/min über das Substrat strömen gelassen und Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 2,5 l/min durch das System geleitet, betrug die Geschwindigkeit des epi-(a) As the substrate for crystal growth, a semi-insulating GaP crystal (Achsenrichtungj 100), which was doped with chromium in a high concentration, heated to a temperature of 810 0 C. The triethylgallium and phosphine prepared according to 1. of Example 1 was allowed to flow over the substrate at a rate of 0.5 × 10 mol / min or »2 × 10 mol / min and hydrogen was passed through at a rate of 2.5 l / min the system, the speed of the epi-
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taktischen Wachstums von GaP 20 p. /std. Die elektrischen Eigenschaften der gewachsenen Schicht wurden in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise ermittelt.tactical growth of GaP 20 p. /hours. The electrical properties of the grown layer were determined in the manner described in Example 2.
"1 Ix ~*\ Elektronenkonzentration bei Raumtemperatur: 3 χ 10 /cm"1 Ix ~ * \ electron concentration at room temperature: 3 χ 10 / cm
Mobilität: 180 cm2/v-sece Mobility: 180 cm 2 / v-sec e
(b) Das unter (a) geschilderte Verfahren wurde mit gelbem Phosphor anstelle von Phosphin wiederholt. Der gelbe Phosphor wurde erhitzt und dem Reaktionssystem mit einer Geschwindigkeit von 3 x 10 Mol/min zugeführt. Hierbei konnte der GaP-Kristall wachsen« Die elektrischen Eigenschaften der erhaltenen epitaktischen Schicht waren folgende: (b) The procedure outlined under (a) was repeated with yellow phosphorus instead of phosphine. The yellow one Phosphorus was heated and supplied to the reaction system at a rate of 3 × 10 10 mol / min. Here could the GaP crystal grow «The electrical properties of the epitaxial layer obtained were as follows:
15/ 5 Elektronenkonzentration: 1,3 x 10 /cm15/5 electron concentration: 1.3 x 10 / cm
Mobilität: 165 cm2/v-sec.
Beispiel 4 Mobility: 165 cm 2 / v-sec.
Example 4
Dieses Beispiel veranschaulicht das epitaktische Wachstum von GaAlAs und dessen Verwendung als lichtemittierende Diode.This example illustrates the epitaxial growth of GaAlAs and its use as a light emitting Diode.
Als Substrat wurde ein (100) GaAs-Kristall, der mit Te dotiert worden war und eine Elektronenkonzentration von 1 χ 10 /cnP besaß, auf eine Temperatur von 8000C erhitzt. Dem System wurde auf 100 ppm verdünntes HpTe derart zugeführt, daß die Elektronenkonzentration der wachsenden Schicht 1 χ 10 '/cm betrug. Gleichzeitig wurden zum epitaktischen Wachstum yon GaAs auf dem GaAs-Substrat 30 min lang das unter 1o von Beispiel 1 hergestellte Triäthylgallium, Arsin und H« mit Geschwindigkeiten von 5 x 10~5 Mol/min, 2 χ 10"* Mol/min bzw. 2,5 l/min durchThe substrate used was a (100) GaAs crystal, which had been doped with Te, and an electron concentration of 1 χ 10 / CNP had heated to a temperature of 800 0 C. HpTe diluted to 100 ppm was supplied to the system in such a way that the electron concentration of the growing layer was 1 10 '/ cm . At the same time were for the epitaxial growth of GaAs yon on the GaAs substrate 30 min the Triäthylgallium under 1 o prepared in Example 1, arsine and H "at speeds of 5 x 10 -5 mol / min, 2 χ 10" * mol / min or 2.5 l / min through
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das System strömen gelassen. Hierauf wurde das gemäß 1· von Beispiel 1 hergestellte und 0,5 ppm Silicium enthaltende Triäthylaluminium schrittweise in das System eingeführt. Nach 1 std wurde die Strömungsgeschwindigkeit des dem System zugeführten Triäthylaluminiums auf 2 χ 1O~^ Mol/ min eingestellt, wobei das Kristallwachstum bei dieser Konzentration eine weitere std lang ablaufen gelassen wurde.let the system flow. Thereupon the according to 1 Triethylaluminum prepared from Example 1 and containing 0.5 ppm silicon was gradually introduced into the system. After 1 hour, the flow rate of the triethylaluminum fed to the system was reduced to 2 χ 1O ~ ^ mol / min, and the crystal growth was allowed to proceed for a further hour at this concentration.
Hierbei wurde eine epitaktische Schicht aus Ga^ T1AlxAs einer Aluminiumkonzentration χ = 0,39 erhalten. Bei diesem Kristall wurde eine P-N-Verbindung nach dem Zn-Diffusionsverfahren ausgebildet. Hierbei wurde mit einem abgedichteten Rohr gearbeitet. Schließlich wurde eine Diode hergestellt. Die Lumineszenz der Rotemission bei 20 mA betrug 200 fL. Dieser Wert entspricht praktisch der Lumineszenz einer handelsüblichen GaAsP-Leuchtdiode. Wurde dem System kein H0Te als Verunreinigung zugeführt, betrug die Elektronenkonzentration der epitaktischen Schicht 3 x 10 /cm , wobei nach dem geschilderten Verfahren ein ausreichend "hochreiner" Kristall erhalten wird.An epitaxial layer of Ga ^ T 1 Al x As with an aluminum concentration χ = 0.39 was obtained. In this crystal, a PN junction was formed by the Zn diffusion method. A sealed pipe was used here. Finally a diode was made. The luminescence of the red emission at 20 mA was 200 fL. This value corresponds practically to the luminescence of a commercially available GaAsP light-emitting diode. If no H 0 Te was added to the system as an impurity, the electron concentration of the epitaxial layer was 3 × 10 / cm, a sufficiently "highly pure" crystal being obtained according to the method described.
Dieses Beispiel veranschaulicht das Wachstum eines InGaP-Kristalls sowie die Eigenschaften einer mit diesem Kristall herge stellten Leuchtdiode.This example illustrates the growth of an InGaP crystal and the properties of a light-emitting diode made with this crystal.
Als Substrat wurde ein (100) GaP-Kristall, der mit 1 χ 1018/cm3 Te dotiert worden war, auf eine Temperatur von 8300C erhitzt. Während durch das System Phosphin mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 3 x 10 Mol/min strömen gelassen wurde, wurden durch das System gleichzeitig 100 ppm H2Te geleitet, so daß die Elektronenkonzentration der gewachsenen Schicht einen Wert von 7 x 10 /cm3 erreichte. NunA (100) GaP crystal, which had been doped with 1 × 10 18 / cm 3 Te, was heated to a temperature of 830 ° C. as the substrate. While phosphine was flowing through the system at a flow rate of 3 × 10 10 mol / min, 100 ppm H 2 Te was simultaneously passed through the system so that the electron concentration of the grown layer became 7 × 10 4 / cm 3 . so
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wurde unter Verwendung von Wasserstoff als Träger zum Wachstum des GaP-Kristalls 30 min lang das unter 1. von Beispiel 1 hergestellte Triäthylgallium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 3 x 10 Mol/min zugeführt. Die Gesamtmenge an Wasserstoff, die durch das System zu diesem Zeitpunkt strömte, betrug 2 l/min. Hierauf wurde das unter 4. von Beispiel 1 hergestellte Triäthylindium schrittweise derart in das System eingeführt, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Triäthylindiums nach 1 std einen Wert von 1 χ 10 Mol/min erreichte. Das Kristallwachstum wurde unter diesen Bedingungen eine weitere std lang ablaufen gelassen. Hierauf wurde das Wachstum unterbrochen. Der erhaltene Kristall/enthielt das Gallium entsprechend In,, Ga P in einer Konzentration von χ = 0,7. Eine durch Zn-Diffusion mittels eines verschlossenen Rohres hergestellte Diode zeigte eine gelblich-grüne Emission einer Lumineszenz von 130 fL bei 50 mA. Im Falle, daß kein H2Te als Verunreinigung mitverwendet wurde, betrug die Elektronenkonzentration der gewachsenen Schicht 8 χ 10i4/cm3.using hydrogen as a carrier for the growth of the GaP crystal, the triethylgallium prepared under 1. of Example 1 was fed in at a flow rate of 3 × 10 mol / min for 30 minutes. The total amount of hydrogen flowing through the system at this point was 2 L / min. The triethylindium produced under 4. of Example 1 was then introduced gradually into the system in such a way that the flow rate of the triethylindium reached a value of 1 10 mol / min after 1 hour. The crystal growth was allowed to proceed for an additional hour under these conditions. The growth was then interrupted. The crystal obtained contained the gallium corresponding to In ,, Ga P in a concentration of χ = 0.7. A diode produced by Zn diffusion using a closed tube showed a yellowish-green emission of luminescence of 130 fL at 50 mA. In the event that no H 2 Te was used as an impurity, the electron concentration of the grown layer was 8 χ 10 14 / cm 3 .
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JPS49118700A (en) | 1974-11-13 |
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GB1462471A (en) | 1977-01-26 |
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