159499. lajstromszámú szabadalom • Eljárás epitaxiális filmek növesztésére

MAGYAK NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1969. V. 08. (WE—399) Amerikai Egyesült Államofenbeli elsőbbsége: 1968. V. 09. (727,927) Közzététel napja: 1971. III. 16. Megjelent: 1972. VI. 30. 159499 Nemzetközi osztályozás: H 01 1 7/38 Feltalálók: Morton B. Panish mérnök, Springfield, Stanley Sumski mérnök, New Providence, New Jersey, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Western Electric Company, Incorporated, New York, Amerikai Egyesült Államok Eljárás epitaxiális filmek növesztésére A találmány tárgya eljárás periódusos rendszer Ill(a)—V(a) csoportjába tartozó elemekből epitaxiális filmek növesztésére. Az eljárás azzal jellemezhető, hogy egy szubsztrátumot megfelelő szubsztrátum-fhordozóra helyezünk, a hordozót kristálynövesztő berendezésben helyezzük el, a berendezésbe legalább egy epitaxiális réteget képező alapoldatot adagolunk, az alapréteg oldatát 1050—1550 C° közötti hőmérséklethatárok között hevítjük, és a szubsztrátumot az alapréteg oldattal érintkezésbe hozzuk, majd a szübsztrátummal érintkező alap-oldatot meghatározott sebességgel lehűtjük és ily módon a szubsztrátumra kívánt vastagságú epitaxiális filmet növesztünk. Ujabban a gallium-alumíniumarzenid és gallium-alumíniuimifoszfid kevert kristályainak előállítása fontos feladattá vált, mivel elméleti feltevések szerint ilyen kristályok a spektrum látható részében fény kibocsátására alkalmasak. Szakemebereknek sikerült bemerítős technológiával gallium-alumíniumarzenidből epitaxiális filmeket növeszteni. Gallium-alumíniuimfoszfíd kristályok előzővel hasonló növesztéses előállítása azonban nem bizonyult eredményesnek. A fejlődés további szakaszában megkísérelték gallium-alumíniumarzenid és gallium-alumíniumfoszfod epitaxiális filmjeit a szokásos kibontási technológiával kialakítani. Az alap-oldat felületén jelenlevő káros oxidokból álló reveréteg azonban megakadályozza az oltókristály egyenletes nedvesítését és növesztését, ezzel az utóbbi technológia alkalmazását a gyakorlatban ki-5 zárta. A találmány szerint a periódusos rendszer 111(a)—V(a) csoportjaiba tartozó elemekből epitaxiális filmek növesztésére új technológiát dolgoztunk ki. A technológia szerint gallium-alu-10 míniumarzenid, gallium-alumíniurnfoszfid, alumíniumarzenid és alumíniumfoszfid felhasználásával epitaxiális filmeket lehet növeszteni. A káros oxidokból álló reveréteg eltávolításának a problémáját úgy oldottuk meg, hogy ä 15 szubsztrátumot akként érintkeztettük az alapoldattal, hogy az alapréteg-oldat mellett elhelyezett szubsztrátum-Jhordozót mozgatjuk és az alap-oldat felületén levő szennyezéseket az érintkeztetés előtt eltávolítjuk. Ez például úgy 20 valósítható meg, hogy a kristálynövesztő berendezést megbillentjük. A leírt technológia lehetővé teszi a vázolt epitaxiális filmek, valamint szobahőmérsékleten vörös fény kibocsátásra alkalmas p-n elektrolumineszoens átme-25 netek növesztéses előállítását. Szakemberek számára különösebb magyarázatot nem igényel az, hogy a periódusos rendszer 111(a)—V(a) csoportjába mely elemek tar-30 toznak, példaként utalunk a Ohemical Rubber 159499