NOTIZEN 333 - Max Planck Societyzfn.mpdl.mpg.de/data/Reihe_A/8/ZNA-1953-8a-0333_n.pdf · NOTIZEN...
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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz. NOTIZEN 333 Herstellung von Einkristallen der halbleitenden H. Pf ist er einerniedrig indizierten Gitterebene (111) Verbindungen vom Typus A m B v entspricht. Der Kristall wurde nach Erreichen einer gewünschten Länge von der Schmelze abgehoben. Die Von R. Gremmelmaier und O. Madelung vö ni g ebene Unterseite ist ein Kennzeichen für den homogenen Temperaturgradienten an der Grenzfläche Forschungslaboratorium der Siemens-Schuckertwerke z w i s c h e n f e s ter und flüssiger Phase. Die Spitze an der A.-G. Erlangen Unterseite rührt von einem Tropfen der Schmelze her, (Z. Naturforschg. 8a, 333 [1953]; eingeg. am 23. April 1953) der beim Abnehmen des Kristalls hängen blieb und nachträglich erstarrte. Die Herstellung von Halbleitereinkristallen hat in den letzten Jahren wesentlich an Bedeutung gewonnen. £ Insbesondere für die elementaren Halbleiter der IV. o Gruppe des Periodischen Systems, Germanium und ° Silicium, wurde das Kyropoulos-Verfahren des Ziehens von Einkristallen aus der Schmelze weiter- entwickelt 1 ' 2 . Mit Hilfe dieses Verfahrens gelang es Teal und Mitarbb., Einkristalle mit kontrollierten physikalischen Eigenschaften, also z. B. p-n- oder p-n-p-Übergänge, herzustellen. Im Rahmen von Arbeiten an den von Welker 3 ge- fundenen neuen halbleitenden Verbindungen vom Ty- pus A [II B V wurde zunächst die Herstellung von Ein- kristallen des Indiumantimonids und des Aluminium- antimonids in Angriff genommen. Das InSb besitzt Abb " Blockschaltbild der Temperaturregelung. neben seiner einfachen technologischen Handhabung (Schmelzpunkt 523°C) besonderes Interesse wegen Abb. 3* gibt einen AlSb-Stab wieder, der ebenfalls seiner extrem hohen Elektronenbeweglichkeit von aus der Schmelze gezogen wurde. Hier wurde im etwa 38 000 cm 2 /Vsec, das AlSb wegen seiner besonde- Gegensatz zu dem in Abb. 2 gezeigten InSb-Stab ein ren Gleichrichtereigenschaften. polykristalliner Keim verwendet. Man erkennt deut- Der apparative Aufbau entspricht weitgehend der lieh, daß sich trotz des stark polykristallinen Keimes von Teal benutzten Apparatur. Das Material wird in i m Laufe des Zieh Vorganges einige Kristallite durch- einem Graphitklotz mit Al 203-Einlegetiegel induktiv setzen und der Stab an seinem unteren Teil nur noch geschmolzen und der Kristall mit Hilfe eines Keimes aus wenigen Kristalliten besteht. aus der Schmelze gezogen. Als Schutzgas wird Stick- Beim Ziehen unreiner Substanzen zeigen die Stäbe stoff oder Argon verwendet. Die Temperatur des Gra- durch Entmischung der Verunreinigungen einen star- phittiegels wird selbsttätig geregelt. Die Regeleinrich- ken Gang der Leitfähigkeit in der Zugrichtung. An tung besteht im wesentlichen aus einem Thermoele- einigen InSb-Stäben wurde dabei ein Umschlag von ment, einer Schaltung zur Kompensation des Sollwer- p-Leitung in n-Leitung beobachtet. Sowohl der Gleich- tes der Thermospannung, einem lichtelektrischen Ver- richtereft'ekt wie auch die Thermokraft wechselten dort stärker und einem zweistufigen Magnetverstärker, der ihr Vorzeichen. Wie bei SUicium 2 tritt auch bei InSb den Eingangsstrom des HF-Generators steuert. Die leicht Zwillingsbildung mit der (lll)-Richtung als Temperatur kann damit auf 0,1 °C konstant gehalten Zwillingsebene auf. und gleichzeitig damit ein beliebiges Temperaturpro- Versuche zur Herstellung von Einkristallen des Gal- gramm durchgeführt werden. Abb. 1 zeigt ein Block- liumantimonids sind zur Zeit im Gange. Schaltbild der Regelanlage. Abb. 2* stellt einen InSb-Einkristall von ca. 5 cm Den Herren Prof. Dr. F. Trendelenburg und Dr. Länge und 1,5 cm Breite dar. Auf seiner Oberfläche H. Welker danken wir für die Anregung zu dieser sieht man eine Makrofläche, die nach Messungen von Arbeit. HF- Generator magnetischer Verstärker magnetischer Verstärker HF- Generator magnetischer Verstärker magnetischer Verstärker Rückführung 1 G. K. Teal u. J. B. Little, Physic. Rev. 78, 017 [1950]; G. K.Teal, M. Sparks u. E.Buehler, Physic. Rev. 81, 037 [1951]; G. K. Teal u. E. Buehler, Phvsic. Rev. 87, 190 [1952]. 2 H. Kleinknecht, Naturwiss. 39, 400 [1952]. 3 H. Welker, Z. Naturforschg. 7a, 744 [1952]; 8a, 248 [1953]. * Abb. 2 u. 3, s. Tafel S. 304 a.
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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.
Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.
N O T I Z E N 333
Herstellung von Einkristallen der halbleitenden H. Pf ist er einerniedrig indizierten Gitterebene (111) Verbindungen vom Typus A m B v entspricht. Der Kristall wurde nach Erreichen einer
gewünschten Länge von der Schmelze abgehoben. Die Von R. G r e m m e l m a i e r und O. M a d e l u n g v ö n i g ebene Unterseite ist ein Kennzeichen für den
homogenen Temperaturgradienten an der Grenzfläche Forschungslaboratorium der Siemens-Schuckertwerke z w i s c h e n f e ster und flüssiger Phase. Die Spitze an der
A.-G. Erlangen Unterseite rührt von einem Tropfen der Schmelze her, (Z. Naturforschg. 8a, 333 [1953]; eingeg. am 23. April 1953) der beim Abnehmen des Kristalls hängen blieb und
nachträglich erstarrte. Die Herstellung von Halbleitereinkristallen hat in
den letzten Jahren wesentlich an Bedeutung gewonnen. £ Insbesondere für die elementaren Halbleiter der IV. o Gruppe des Periodischen Systems, Germanium und ° Silicium, wurde das Kyropoulos -Ver fahren des Ziehens von Einkristallen aus der Schmelze weiter-entwickelt1 '2. Mit Hilfe dieses Verfahrens gelang es T e a l und Mitarbb., Einkristalle mit kontrollierten physikalischen Eigenschaften, also z. B. p-n- oder p-n-p-Übergänge, herzustellen.
Im Rahmen von Arbeiten an den von W e l k e r 3 ge-fundenen neuen halbleitenden Verbindungen vom Ty-pus A [ I I B V wurde zunächst die Herstellung von Ein-kristallen des Indiumantimonids und des Aluminium-antimonids in Angriff genommen. Das InSb besitzt A b b " Blockschaltbild der Temperaturregelung. neben seiner einfachen technologischen Handhabung (Schmelzpunkt 523°C) besonderes Interesse wegen Abb. 3* gibt einen AlSb-Stab wieder, der ebenfalls seiner extrem hohen Elektronenbeweglichkeit von aus der Schmelze gezogen wurde. Hier wurde im etwa 38 000 cm2/Vsec, das AlSb wegen seiner besonde- Gegensatz zu dem in Abb. 2 gezeigten InSb-Stab ein ren Gleichrichtereigenschaften. polykristalliner Keim verwendet. Man erkennt deut-
Der apparative Aufbau entspricht weitgehend der lieh, daß sich trotz des stark polykristallinen Keimes von T e a l benutzten Apparatur. Das Material wird in i m Laufe des Zieh Vorganges einige Kristallite durch-einem Graphitklotz mit Al203-Einlegetiegel induktiv setzen und der Stab an seinem unteren Teil nur noch geschmolzen und der Kristall mit Hilfe eines Keimes aus wenigen Kristalliten besteht. aus der Schmelze gezogen. Als Schutzgas wird Stick- Beim Ziehen unreiner Substanzen zeigen die Stäbe stoff oder Argon verwendet. Die Temperatur des Gra- durch Entmischung der Verunreinigungen einen star-phittiegels wird selbsttätig geregelt. Die Regeleinrich- ken Gang der Leitfähigkeit in der Zugrichtung. An tung besteht im wesentlichen aus einem Thermoele- einigen InSb-Stäben wurde dabei ein Umschlag von ment, einer Schaltung zur Kompensation des Sollwer- p-Leitung in n-Leitung beobachtet. Sowohl der Gleich-tes der Thermospannung, einem lichtelektrischen Ver- richtereft'ekt wie auch die Thermokraft wechselten dort stärker und einem zweistufigen Magnetverstärker, der ihr Vorzeichen. Wie bei SUicium2 tritt auch bei InSb den Eingangsstrom des HF-Generators steuert. Die leicht Zwillingsbildung mit der ( l l l ) -Richtung als Temperatur kann damit auf 0,1 °C konstant gehalten Zwillingsebene auf. und gleichzeitig damit ein beliebiges Temperaturpro- Versuche zur Herstellung von Einkristallen des Gal-gramm durchgeführt werden. Abb. 1 zeigt ein Block- liumantimonids sind zur Zeit im Gange. Schaltbild der Regelanlage.
Abb. 2* stellt einen InSb-Einkristall von ca. 5 cm Den Herren Prof. Dr. F. T r e n d e l e n b u r g und Dr. Länge und 1,5 cm Breite dar. Auf seiner Oberfläche H. W e l k e r danken wir für die Anregung zu dieser sieht man eine Makrofläche, die nach Messungen von Arbeit.
HF-
Generator
magnetischer
Verstärker
magnetischer
Verstärker
HF-
Generator
magnetischer
Verstärker
magnetischer
Verstärker
Rückführung
1 G. K. T e a l u. J. B. L i t t l e , Physic. Rev. 78, 017 [1950]; G. K . T e a l , M. S p a r k s u. E . B u e h l e r , Physic. Rev. 81, 037 [1951]; G. K. T e a l u. E. B u e h l e r , Phvsic. Rev. 87, 190 [1952].
2 H. K l e i n k n e c h t , Naturwiss. 39, 400 [1952]. 3 H. W e l k e r , Z. Naturforschg. 7a, 744 [1952]; 8a,
248 [1953]. * Abb. 2 u. 3, s. Tafel S. 304 a.
