Herstellung und Untersuchung von Galliumarsenid-Einkristallen

Lite raturve rz eichnis 47 58 Abbildungen 86 Liste der Bezeichnungen zu Abschnitt 5 - 1 - Herstellung und Untersuchung von Galliumarsenid - Einkristallen Die vorliegende Arbeit berichtet tiber Versuche zur Herstellung von Galliumarsenid-Einkristallen und tiber Materialuntersuchungen an solchen Halbleiterkristallen. Als Kristallzuchtverfahren wird das GREMMELMAIER-Verfahren behandelt +) 1m Mittelpunkt der Ma terialuntersuchungen stehen Messungen der Tragerlebensdauer an Epitaxieschichten. 1. Einleitung Galliumarsenid geh6rt zur Gruppe der III-V-Verbindungshalbleiter, tiber deren Eigenschaften NELKER [1 J im Jahre 1952 zuerst be richtet hat. Die Eigenschaften von Galliumarsenid haben zur Ent wicklung einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen W"'fiihrt (Abb. 1) [3 - 10, 12J. In der Herstellung von Bauelementen steht die Praparation von Ein kristallen am Anfang einer Reihe von Verfahrensschritten (Abb. 2). Daher werden an die kristallographischen und elektrischen Eigenschaften dieser Kristalle besonders-hohe Anforderungen gestellt. Zur wirtschaftlichen Herstellung von Einkristallen werden vorzugsweise Kristallisationsverfahren aus einer st6chiometrischen Schmelze verwendet: 1. Das BRIDGMAN -Verfahren: Hier wird die Schmelze durch einen steilen Temperaturgradienten gefahren. 2. Das NACKEN-KYROPOULOS-Verfahren: Hier wird ein gektihlter Keimkristall in die Schmelze getaucht. 3. Das CZOCHRALSKI-Verfahren: Hier wird ein Keimkristall lang sam aus der Schmelze herausgezogen [11].

Inhalt
1. Einleitung.- 2. Kristallqualität.- 2.1 Einkristallinität.- 2.2 Versetzungsdichte.- 2.3 Kristalldurchmesser.- 2.4 Verunreinigungen im Kristall.- 3. Beschreibung eines Kristallziehversuches.- 3.1 Vorbereitung.- 3.2 Durchführung.- 3.3 Versuchsende und Reparatur des Reaktors.- 4. Versuche zur Optimierung der Parameter.- 4.1 Aufbau der Apparatur.- 4.2 Bewegung des Keimhalters.- 4.3 Reproduzierbarkeit der Keimbewegung.- 4.4 Temperaturmessung und -regelung.- 4.5 Temperaturgradienten.- 4.6 Sichtverhältnisse.- 4.7 Ergebnisse.- 5. Meßtechnische Untersuchungen an GaAs-Einkristallen.- 5.1 Untersuchungen zu Löcher-Lebensdauern und -diffusionslängen in GaAs-Epitaxieschichtén.- 5.2 Gegenüberstellung von Meßverfahren.- 5.3 Zusammenstellung der Ergebnisse.- 6. Zusammenfassung.- Abbildungen.- Liste der Bezeichnungen zu Abschnitt 5.

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