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DE68911453T2 - Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Wellenleiterstruktur. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit Wellenleiterstruktur.

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DE68911453T2
DE68911453T2 DE68911453T DE68911453T DE68911453T2 DE 68911453 T2 DE68911453 T2 DE 68911453T2 DE 68911453 T DE68911453 T DE 68911453T DE 68911453 T DE68911453 T DE 68911453T DE 68911453 T2 DE68911453 T2 DE 68911453T2
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doped
region
regions
waveguide
layers
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DE68911453T
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Peter Blood
Charles Thomas Foxon
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung und eine derartige Anordnung, beispielsweise eine Halbleiterlaseranordnung.
  • In EP-A-166593 ist eine Halbleiteranordnung mit Wellenleiterstruktur beschrieben, beispielsweise eine Halbleiterlaseranordnung, und diese Anordnung wird durch Aufwachsen eines ersten dotierten Gebiets als Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten aus einem ersten und einem zweiten Halbleitermaterial auf einem Halbleiteranordnungssubstrat gebildet. Ein Wellenleitergebiet wird mit wenigstens einem Übergittergebiet und mit abwechselnden Schichten der ersten und zweiten Halbleiterwerkstoffe auf dem ersten dotierten Gebiet gezüchtet, und es wird ein zweites dotiertes Gebiet als Übergitter mit abwechselnden Schichten des ersten und des zweiten Halbleitermaterials auf dem Wellenleitergebiet aufgewachsen.
  • Gemäß der Beschreibung in EP-A-166593 enthält das Wellenleitergebiet erste und zweite Übergittergebiete, die ein Quantum-Well-Gebiet begrenzen, das das aktive Gebiet beispielsweise der Laseranordnung bildet, und die ersten und zweiten dotierten Gebiete sind entgegengesetzt dotiert zur Bildung einer Diodenstruktur zum Ermöglichen der Injizierung von Trägern in das aktive Gebiet, wenn an die Anordnung eine Vormagnetisierungsspannung in Vorwärtsrichtung angelegt wird.
  • Die ersten und zweiten Werkstoffe zur Bildung der Übergittergebiete der Anordnung aus der Beschreibung in EP-A-166593 sind Zweistoffverbindungen, beispielsweise Galliumarsenid (GaAs) und Aluminiumarsenid (AlAs), und um es dem Wellenleitergebiet zu ermöglichen, als Beschränkungsgebiet für das aktive Gebiet zu dienen, sind die verhältnismäßigen Dickenwerte der ersten und zweiten Werkstoffschichten in den ersten und zweiten Übergittergebieten des Wellenleitergebiets abweichend von den relativen Dickenwerten der ersten und zweiten Werkstoffschichten in den ersten und zweiten dotierten Gebieten. Insbesondere wenn die ersten und zweiten Werkstoffschichten aus Aluminiumarsenid und Galliumarsenid gebildet werden, wird die Dicke der Galliumarsenidschichten in den ersten und zweiten Übergittergebieten des Wellenleitergebiets vergrößert, so daß der Bruchteil oder der Prozentsatz an Aluminium im Wellenleitergebiet kleiner ist als in den ersten und zweiten dotierten Gebieten, und daher hat das Wellenleitergebiet einen kleineren wirksamen Bandabstand und einen höheren Brechungsindex als die ersten und zweiten dotierten Gebieten, wodurch es dem Wellenleitergebiet möglich gemacht wird, im Betrieb der Anordnung als Wellenleiter für Licht im aktiven Gebiet und als Beschränkungsgebiet für injizierte Träger zu wirken.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung mit einer Wellenleiterstruktur zu schaffen und ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Anordnung anzugeben, mit dem die ersten und zweiten dotierten Gebiete und das Wellenleitergebiet Übergitter aus ersten und zweiten Werkstoffen enthalten, und das Wellenleitergebiet zur Bildung eines kleineren Bandabstands und eines höheren Brechungsindexes zu erzeugen als in den ersten und zweiten dotierten Gebieten, ohne die relative Dickenwerte der ersten und zweiten Werkstoffschichten vom einen Übergitter zum anderen ändern zu müssen.
  • Nach einem Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit einer Wellenleiterstruktur angegeben, das das Aufwachsen eines ersten dotierten Gebiet als Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten aus einem ersten und einem zweiten Halbleitermaterial auf einem Halbleitersubstrat, das Aufwachsen eines Wellenleitergebiets mit wenigstens einem Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten aus dem ersten und dem zweiten Halbleitermaterial auf dem ersten dotierten Gebiet und das Aufwachsen eines zweiten dotierten Gebiets als Übergitter mit abwechselnden Schichten des ersten und des zweiten Halbleitermaterials auf dem Wellenleitergebiet umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete derart gezüchtet werden, daß die Schichten aus dem ersten und dem zweiten Halbleitermaterial dünn genug und ausreichend hochdotiert sind, um beim Aufwachsen ungeordnet zu werden, so daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete durch eine Legierung aus dem ersten und dem zweiten Halbeitermaterial mit einem niedrigeren Brechungsindex und einem großeren Bandabstand als das Wellenleiterübergittergebiet erzeugt werden.
  • Mit einem anderen Merkmal schafft die Erfindung eine Halbleiteranordnung mit einer Wellenleiterstruktur, und diese Anordnung enthält ein erstes dotiertes Gebiet, das auf einem Halbleitersubstrat als Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten eines ersten und eines zweiten Halbleitermaterials aufgewachsen ist, mit einem Wellenleitergebiet, das auf dem ersten dotierten Gebiet aufgewachsen ist und wenigstens ein Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten des ersten und zweiten Halbleitermaterials enthält, und mit einem zweiten dotierten Gebiet, das auf dem Wellenleitergebiet als Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten des ersten und zweiten Halbleitermaterials aufgewachsen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die ersten und zweiten dotierten Gebiete bildenden Schichten dünn genug und ausreichend hochdotiert sind, daß Unordnung beim Aufwachsen bewirkt, daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete aus einem Legierung der ersten und zweiten Halbleiterwerkstoffe mit einem niedrigeren Brechungsindex und einem größeren Bandabstand als die des Wellenleiter-Übergittergebiets gebildet werden.
  • Also bei Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Halbleiteranordnung mit einer Wellenleiterstruktur dadurch hergestellt werden, daß die Schichten der ersten und zweiten Werkstoffe zur Bildung der ersten und zweiten dotierten Gebiete so hoch dotiert werden und so dünn sind, daß die Diffusion der Dotierungsmittel Verunreinigungen beim Aufwachsen die Unordnung der Schichten, die die ersten und zweiten Gebiete bilden, verursachen und so eine Legierung erzeugen, die eine mittlere Zusammensetzung hat, die durch die relativen Dickenwerte der Schichten der ersten und zweiten Werkstoffe bestimmt wird, und einen größeren Bandabstand und einen niedrigeren Brechungsindex hat als das geordnete Wellenleiter-Übergittergebiet. Also kann der gewünschte Wellenleiter durch Verwendung eines einfachen Züchtungsverfahrens erzeugt werden, beispielsweise unter Verwendung einer herkömmlichen Molekularbündelepitaxie (MBE) oder durch eine metallorganische Aufdampfphasenepitaxietechnik (MOVPE), einfach durch Aufwachsen abwechselnder Schichten aus den beiden Werkstoffen und durch Gewährleistung, daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete ausreichend hoch dotiert sind, um beim Aufwachsen zur Bildung von Legierungsgebieten in Unordnung zu geraten. Also macht die Erfindung die vorteilhafte Anwendung der guten Morphologie von Übergitterstrukturen möglich, während an Ort und Stelle die Bildung von Legierungsgebieten beim Aufwachsen zulässig ist. Eine mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Anordnung, beispielsweise eine Halbleiterlaseranordnung, kann bessere elektrische Leitung quer zu den Schichten der ersten und zweiten dotierten Gebiete aufweisen und einfach hochdotierte Kontaktgebiete erzeugen. Es sei denn es wird verlangt, ist es außerdem fiir die relativen Dickenwerte der Schichten der einzustellenden ersten und zweiten Werkstoffe beim Aufwachsen des Wellenleiter-Übergittergebiets nicht erforderlich. Also können alle Schichten aus dem ersten Werkstoff durch die Struktur hindurch wie auch alle Schichten des zweiten Werkstoffs dieselbe Dicke haben.
  • Es sei bemerkt, daß der hier benutzte Begriff 'Quantum-Well' ein Potentialwell für Ladungsträger bedeutet, insbesondere für Elektronen und möglicherweise auch für Löcher, die durch eine Schicht aus einem Werkstoff mit verhältnismäßig kleinem Bandabstand definiert werden, die zwischen Barriereschichten aus Werkstoff mit verhältnismäßig großem Bandabstand gelegt sind, wobei die Schicht aus dem Material mit dem verhältnismäßig kleinen Bandabstand eine geringere Dicke als oder in der Größenordnung von der Elektronen-de Broglie-Wellenlänge hat, so daß die Energiepegel im Potential-Well quantisiert werden. Der hier benutzte Begriff qbermi gitter' sei verstanden als eine Struktur, die aus abwechselnden Schichten von Werkstoffen mit großem und kleinem Bandabstand besteht, wobei die Schichten so dünn sind, daß die Wellenfunktionen von Ladungsträgern in ähnlichen Zuständen in benachbarten Schichten desselben Werkstoffes einander überlappen.
  • In einer erfindungsgemaßen Halbleiteranordnung können die Schichten aus dem ersten und dem zweiten Werkstoff die Größenordnung einer Dicke von wenigen, beispielsweise drei bis zehn, Monoschichten sein, wobei der Begriff Monoschicht derart zu verstehen sei, daß dies eine einzige Schicht des Halbleitermaterlals bedeutet, beispielsweise eine einzige Schicht aus Gallium und Arsenatomen, worin das Halbleitermaterial Galliumarsenid ist.
  • Das Wellenleitergebiet kann zwei Übergittergebiete enthalten, die durch ein aktives Gebiet voneinander getrennt sind, das einen oder mehrere Quantum-Wells enthalten kann, die aus einem der ersten und zweiten Werkstoffe gebildet werden, die durch Barriereschichten des anderen Werkstoffs der ersten und zweiten Werkstoffe begrenzt werden. Auf andere Weise kann das aktive Gebiet ein Übergitter enthalten. Wenn die Anordnung beispielsweise eine Halbleiterlaseranordnung sein soll, können die ersten und zweiten dotierten Gebiete mit Verunreinigungen von entgegengesetzten Leitfähigkeitstypen dotiert sein. Also beispielsweise wenn die ersten und zweiten Werkstoffe III-V-Halbleiterverbindungen sind, wie z.B. Galliumarsenid und Aluminiumarsenid, kann eines der ersten und zweiten dotierten Gebiete mit Silizium dotiert sein, um ein Gebiet vom n-Leitfähigkeitstyp zu erzeugen, und das andere mit Beryl, um ein Gebiet vom p-Leitfähigkeitstyp zu erzeugen. Ein seitlich beschränktes Wellenleitergebiet kann nach dem Aufwachsen des zweiten dotierten Gebiets durch die Einführung von Verunreinigungen erzeugt werden, beispielsweise von Zink oder Siliziumatomen, über Maskiermittel in voneinander getrennten Bereiche einer freien Oberfläche der Anordnung zum Erzeugen voneinander getrennter Legierungsgebiete vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp gebildet sein, die sich nach unten durch das zweite dotierte Gebiet und durch das Wellenleitergebiet in das erste dotierte Gebiet erstrecken.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
  • Fig. 1 einen schematischen Querschhitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung,
  • Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Änderung im örtlichen mittleren Prozentsatz x eines besonderen Bauteils durch einen Teil der Halbleiteranordnung nach Fig. 1,
  • Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Halbleiteranordnung,
  • Fig. 4 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Änderung im örtlichen mittleren Prozentsatz x eines besonderen Bauteils durch einen Teil der Halbleiteranordnung nach Fig. 3, und
  • Fig. 5 einen Querschnitt durch eine geänderte Form der Anordnung nach Fig. 1 und 2.
  • Es sei bemerkt, daß die Figuren rein schematisch und nicht maßstabgerecht sind. Insbesondere können bestimmte Abmessungen, wie z.B. die Dicke von Schichten oder Gebieten übertrieben dargestellt sein, während andere Abmessungen reduziert sein können. Es sei ebenfalls bemerkt, daß dieselben Bezugsziffern in allen Figuren benutzt werden, um gleiche oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
  • In der Zeichnung wird eine Halbleiteranordnung mit einer Wellenleiterstruktur nach der Erfindung, beispielsweise ein Halbleiterlaser, durch Aufwachsen eines ersten dotierten Gebiets als Übergittergebiet 20 mit abwechselnden Schichten 21 und 22 aus einem ersten und einem zweiten Halbleiterwerkstoff auf einem Halbleitersubstrat 1 hergestellt. Ein Wellenleitergebiet 30 wird darauf auf dem ersten dotierten Gebiet 20 mit wenigstens einem Übergitter mit abwechselnden Schichten 31 und 32 vom ersten und zweiten Halbleiterwerkstoff gefolgt von einem zweiten dotierten Gebiet 40, aufgewachsen, das wie das erste dotierte Gebiet 20 als Übergitter mit abwechselnden Schichten 41 und 42 aus dem ersten und zweiten Werkstoff aufgewachsen wird.
  • Die ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 werden erfindungsgemäß aufgewachsen, so daß die Schichten 21, 22, 41, 42 der ersten und zweiten Halbleiterwerkstoffe ausreichend dünn und hoch dotiert sind, um beim Aufwachsen in Unordnung zu geraten, so daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 durch eine Legierung aus den ersten und zweiten Halbleiterwerkstoffen mit einem niedrigeren Brechungsindex und einem größeren Bandabstand als das Wellenleitergebiet 30 gebildet werden, wobei die ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 also das Wellenieitergebiet 30 zur Bildung einer Wellenleiterstruktur begrenzen, die wie nachstehend näher beschrieben wird, einen Beschränkungsbereich für einen Halbleiterlaser bilden kann oder in einem Wellenleitermodulator oder in einem optischen Schalter verwendbar ist.
  • Eine erfindungsgemäße Halbleiteranordnung kann unter Verwendung einer geeigneten Technik hergestellt werden, die die gesteuerte Züchtung auf einem Substrat von Schichten möglich macht, die in der Größenordnung von nur wenigen Monoschichten dick sind. Also beispielsweise kann eine Technik, wie z.B. Molekularbündelepitaxie (MBE), metallorganische Aufdampfphasenepitaxie (MOVPE) oder metallorganisches MBE (manchmal Gasquellen-MBE genannt) verwendet werden. In den nachstehend beschriebenen Beispielen werden die abwechselnden Schichten des ersten und des zweiten Materials in einer herkömmlichen Molekularbündelepitaxiemaschine gezüchtet, wie in dem Gen II in der Herstellung von Varian Associates of Palo Alto, California, U.S.A.
  • Insbesondere ist in Fig. 1 ein Querschnitt durch einen getrennten erfindungsgemäßen Beschränkungs-Quantum-Well-Laser dargestellt.
  • Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß das Wellenleitergebiet erste und zweite Übergittergebiete 30a und 30b enthält, die ein aktives Gebiet 50 des Lasers begrenzen, daß das Gebiet ist, in dem Erzeugung von Laserlicht auftritt. Zum Ermöglichen des Betriebs der Anordnung als eines elektrisch gepumpten Lasers werden die ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 entgegengesetzt dotiert, wobei das erste dotierte Gebiet 20 in diesem Beispiel vom n-Leitfähigkeitstyp und das zweite dotierte Gebiet 40 vom p-Leitfähigkeitstyp sind. Eine Abdeckschicht 6 vom p-Leitfähigkeitstyp ist auf der Oberseite des zweiten dotierten Gebiets 40 angebracht und es werden elektrische Kontakte 2 und 3 auf dem Substrat 2 bzw. auf der Abdeckschicht 6 angebracht, um eine Spannung an die Anordnung legen zu können, die in diesem Beispiel auf wirksame Weise eine p-i-n-Diodenstruktur bildet, obgleich das Wellenleitergebiet 30 mit Verunreinigungen vom n- oder p-Leitfähigkeitstyp niedrig dotiert sein kann.
  • In diesem Beispiel ist das Substrat 1 ein monokristallines Galliumarsenidsubstrat mit einer (100) Oberfläche, die hoch dotiert ist, beispielsweise auf einen Pegel von 2 x 10¹&sup8; Atomen cm&supmin;³ mit Verunreinigungen vom n-Leitfähigkeitstyp, beispielsweise Silizium, und die ersten und zweiten Halbleiterwerkstoffe sind Galliumarsenid und Aluminiumarsenid. Dementsprechend wird die zu verwendende MBE- Maschine zum Aufwachsen des Lasers nach Fig. 1 mit fünf Effusionszellen oder Effusionsquellen versehen, um jeweilige Bündel aus Gallium, Arsenid, Aluminium, Silizium und Beryl zu erzeugen. Es sei ebenfalls klar, daß bestimmte dieser Bündel Molekularbündel sind, beispielsweise kann das Arsenbündel ein As&sub2;- oder As&sub4;-Bündel sein, während andere Bündel Atombündel sein können, beispielsweise können die Dotierungsmittelbündel als Bündel aus Silizium- oder Berylatomen gebildet sein.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen des Lasers nach Fig. 1 wird nachstehend näher erläutert. Angenommen das Galliumarsenidsubstrat 1 befindet sich bereits auf der Trägerstufe in der Vakuumkammer der MBE-Maschine, in der ein Druck von etwa 5 x 10&supmin;¹¹ Torr herrscht, so werden die Effusionszellen zunächst unter der Steuerung jeweiliger Thermoelemente zum Erzeugen der verlangten Flüsse erhitzt, wobei in dieser Stufe sämtliche Verschlüsse geschlossen sind. Das GaAs-Substrat 1 wird dabei erhitzt, beispielsweise durch einen Substratheizkörper, und der Verschluß der Arsenquellen-Effusionszelle öffnet sich, um das Substrat einem As&sub2;- (oder As&sub4;- )Molekularbündel oder Molekularfluß beispielsweise von 2 x 10¹&sup5;-Atomen cm&supmin;² Sek&supmin;¹ zu unterwerfen, wobei das Erhitzen des Substrats ausreicht zum Entfernen des flüchtigen Oxids vom Substrat. Das Aufwachsen wird dabei durch Aufwärmen des Substrats auf eine verlangte Züchtungstemperatur eingeleitet, beispielsweise auf 700 Grad Celsius im As&sub2;- (As&sub4;-)Molekularbündel und durch Öffhen der Verschlüsse der Gallium- und Siliziumquelleneffusionszellen 5, um Bündel aus Gallium und Silizium mit jeweiligen Flüssen beispielsweise von 6 x 10¹&sup4; Atomen cm² Sek&supmin;¹ und von 5,6 x 10¹&sup0; Atomen cm&supmin;² Sek&supmin;¹ auf die Substratfläche zu richten, um das Aufwachsen einer Epitaxialschicht von Galliumarsenid vom n+ Leitfähigkeitstyp zu ermöglichen. Die erste Galliumarsenidschicht kann eine Puffelepitaxialschicht 1a mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 1 Mikrometer sein, wie mit der punktierten Linie in Fig. 1 angegeben.
  • Nach der Erzeugung der Pufferschicht 1a werden die Verschlüsse der Gallium- und Aluminiumeffusionszellen abwechselnd geöffnet und geschlossen (das bedeutet, daß der Verschluß der Galliumzelle geschlossen ist, wenn der Verschluß der Aluminiumzelle geöffnet ist und umgekehrt), wobei die Verschlüsse der Silizium- und Arseneffusionszellen geöffnet bleiben, um abwechselnde Schichten 21 und 22 vom n- Leitfahigkeitstyp aus Aluminiumarsenid und vom n-Leitfähigkeitstyp aus Galliumarsenid aufzuwachsen. Typisch können die Effüsionszellen derart angeordnet werden, daß sie ein Aluminiumbündel mit einem Fluß von 6 x 10¹&sup4; Atomen cm&supmin;²Sek&supmin;¹, ein Galliumbündel mit einem Fluß von 6 x 10¹&sup4; Atomen cm&supmin;²Sek&supmin;¹ und ein Arsenbündel mit einem Fluß von 2 x 10¹&sup5; Atomen cm&supmin;²Sek&supmin;¹ ausgeben. Um die gewünschte Unordnung der Schichten 21 und 22 zu erhalten, wobei mögliche Probleme, wie z.B. Sättigungs - und/oder Segregationseffekte vermieden werden, müßte das Siliziumbündel einen ausreichenden Fluß haben, um eine Dotierungsmittelkonzentration in den Schichten 21 und 22 im Bereich von etwa 1 x 10¹&sup8; Atomen cm&supmin;³ bis zu etwa 5 x 10¹&sup8; Atomen cm&supmin;³ ergeben. In diesem Beispiel wird der Fluß für das Siliziumbündel mit 5,6 x 10¹&sup0; Atomen cm&supmin;²Sek&supmin;¹ gewählt, so däß jede der Schichten 21 und 22 bis zu etwa 2 x 10¹&sup8; Atomen cm&supmin;³ mit Siliziumatomen dotiert wird.
  • Die Schichten 21 und 22 werden derart gezüchtet, daß sie zum Bilden eines Übergitters dünn genug sind.
  • In diesem Beispiel haben die Schichten 21 und 22 je eine Dicke von wenigen Monoschichten zur Bildung eines Übergitters (AlAs)n(GaAs)m, worin m und n die Anzahl der Monoschichten aus Aluminiumarsenid (AlAs) bzw. Galliumarsenid (GaAs) angeben. Typische Werte für n und m sind 3, 6, 9, und n kann gleich m sein, aber das ist nicht unbedingt notwendig. Selbstverständlich sei bemerkt, daß n und m durch die Struktur hindurch variabel sein können.
  • Die Anzahl der gezüchteten Schichten 21 und 22 ist von der gewünschten Dicke des ersten dotierten Bereichs 20 und von der Dicke jeder einzelnen Schicht 21 und 22 abhängig. Obgleich nur eine Gesamtheit von zehn Schichten 21 und 22 in Fig. 1 dargestellt ist, wird klar sein, daß es in der Praxis viel mehr Schichten geben kann. Typisch kann das erste dotierte Gebiet 20 eine Dicke von etwa 1,5 Mikrometer haben, und wenn davon ausgegangen wird, daß jede der Schichten 21 und 22 eine Dicke von sechs Monoschichten hat, beträgt die Gesamtzahl der Schichten 21 und 22 im ersten dotierten Gebiet 20 etwa sechshundert (dreihundert Schichten 21 plus dreihundert Schichten 22), wobei eine Monoschicht etwa 2,83 Angström beträgt.
  • Nachdem die verlangte Dicke des ersten dotierten Gebiets 20 erzeugt ist, wird der Verschluß der Siliziumeffusionszelle geschlossen und das Muster des abwechselnden Öffnens und Schließens der Verschlüsse des Aluminiums und des Galliums wird zum Aufwachsen des ersten Wellenleiter-Übergittergebiets 30a als ein Gebiet von Schichten 31 aus Aluminiumarsenid in Abwechselung mit den Schichten 32 aus Galliumarsenid fortgesetzt. Die Schichten 31 und 32 können intrinsik sein, d.h. nicht vorsätzlich dotiert, oder sie können sehr niedrig dotiert sein, beispielsweise bis zu 1 x 10¹&sup7; Atomen cm&supmin;³ die je n- oder p-Verunreinigungen enthalten. Das erste Wellenleiter- Übergittergebiet 30a kann eine Dicke von etwa 0,1 Mikrometer besitzen. Die Schichten 31 und 32 können dieselbe Dicke wie die Schichten 21 bzw. 22 haben.
  • Nach der Erzeugung der endgültigen Aluminiumarsenidschicht 31 des ersten Wellenieiter-Übergittergebiets 30a wird der Aluminiumquellenverschluß geschlossen und der Galliumarsenidverschluß geöffnet, um das aktive Gebiet 50 als einzigen Quantum-Well aus Galliumarsenid mit einer Dicke beispielsweise von 60 Angström aufzuwachsen.
  • Sobald das aktive Gebiet 50 erzeugt ist, schließt sich der Galliumquellenverschluß und der Aluminiumquellenverschluß öffnet sich zum Einleiten des Aufwachsens der ersten Aluminiumarsenidscnicht 31 des zweiten Wellenleiter-Übergittergebiets 30b. Die Aluminium- und Galliumquellenverschlüsse werden darauf abwechselnd geschlossen und geöffhet, wie oben beschrieben, wobei der Verschluß der Arsenzelle geöffnet ist, um weitere abwechselnde Schichten 31 und 32 aus undotiertem oder sehr niedrig dotiertem Aluminiumarsenid und Galliumarsenid zu züchten, um das zweite Wellenleiter-Übergittergebiet 30a zu vervollständigen. Danach wird der Verschluß der Beryl-Effiisionszelle geöffnet und der Vorgang beim Öffnen und Schließen der Verschlüsse der Aluminium- und Gallium-Effüsionszellen wird fortgesetzt, um abwechselnde Schichten 41 und 42 vom p-Leitfähigkeitstyp aus Aluminiumarsenid und Galliumarsenid zu züchten, bzw. das zweite dotierte Gebiet 40 zu erzeugen. Die Schichten 41 und 42 können dieselbe Dicke wie die Schichten 21 bzw. 22 haben und das ganze zweite dotierte Gebiet 40 hat eine ähnliche Dicke wie die des ersten dotierten Gebiets 20. Zum Erhalten der gewünschten Unordnung der Schichten 41 und 42, während mögliche Sättigungs- und/oder Segregationseffekte vermieden und die relative hohe Diffusionsgeschwindigkeit von Berylatomen berücksichtigt werden, müßte das Berylbündel einen ausreichenden Fluß zum Erhalten einer Dotierungskonzentration in den Schichten 41 und 42 im Bereich von etwa 1 x 10¹&sup8; Atomen cm&supmin;³ bis zu etwa 1 x 10¹&sup9; Atomen cm&supmin;³ liefern. in diesem Beispiel wird der Fluß des Berylbündels zum Erzeugen einer Dotierungskonzentration in den Schichten 41 und 42 von etwa 4 x 10¹&sup8; Atomen cm&supmin;³ gewählt.
  • Aus obiger Beschreibung ist klar, daß die ersten und zweiten Wellenleiter- Übergittergebiete 30a und 30b und das zweite dotierte Gebiet 40 nur äußerst schematisch in Fig. 1 dargestellt sind und in der Praxis aus viel mehr Schichten als die dargestellten bestehen, wobei das zweite dotierte Gebiet 40 eine gleiche Anzahl von Schichten 41 und 42 wie das erste dotierte Gebiet 20 und die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b je etwa 60 Schichten 31 und 32 haben.
  • Eine endgültige Abdeckschicht 6 aus Gälliumarsernd vom p-Leitfähigkeitstyp wird darauf bis zu einer Dicke von etwa 0,5 bis 1 Mikrometer aufgewachsen und elektrisch leitende Schichten werden abgeschieden, um die elektrischen Kontakte 2 und 3 zum Anlegen einer Spannung an die Anordnung herzustellen, so daß der Schwellenstrom zum Ermöglichen der Laserlichterzeugung erreichbar ist. Die elektrisch leitenden Schichten bilden die Kontakte 2 und 3 und können aus einem geeigneten Metall oder aus einer geeigneten Metallegierung bestehen. Also kann beispielsweise der Kontakt 2 aus einer AuGeNi-Legierung und der Kontakt 3 aus einer AuZn-Legierung hergestellt sein.
  • Wie oben erwähnt, sind die Schichten 21, 22, 41, 42, die die ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 bilden, so hoch dotiert und ausreichend dünn, daß Diffüsion der Silizium- und Beryldotierungsatome jeweils beim Aufwachsen der Laserstruktur nach Fig. 1 dafür sorgen, daß die Schichten 21 und 22 und die Schichten 41 und 42 gemischt und ungeordnet werden, so daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40, obgleich als Übergitterstrukturen aufgewachsen wie mit den gestrichelten Linien in Fig. 1 angegeben, sind faktisch, wenn das Aufwachsen der Struktur fertig ist, durch eine Legierung AlxGa1-xAs der ersten und zweiten Werkstoffe gebildet, wobei der Mittelwert von x aus
  • ableitbar ist, worin n und m, wie oben angegeben, die Dicke in Monoschichten der Aluminiumarsenidschichten 21 und 41 bzw. der Galliumarsenidschichten 22 und 42 sind. Wenn die Aluminiumarsenid- und Galliumarsenidschichten dieselbe Dicke haben, beträgt x im Mittel 0,5. Jedoch wird klar sein, daß die Zusammensetzung der Legierung verhältnismäßig einfach nach Bedarf durch Änderung des Verhältnisses der Dicke der Aluminiumarsenidschichten 21 und 41 zur Dicke der Galliumarsenidschichten 22 und 42 einstellbar is.
  • In Fig. 2 ist eine graphische Darstellung gegeben, die die Änderung in der Zusammensetzung veranschaulicht, wie sie durch den örtlichen mittleren Bruchteil x aus Aluminium innerhalb des Wellenleitergebiets 30 und der angrenzenden ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 veranschaulicht ist. Die gestrichelten Linien in Fig. 2 veranschaulichen die Grenzen zwischen den Gebieten 20, 30a, 50, 30b und 40.
  • Es wird klar sein und aus Fig. 2 ersichtlich, daß das aktive Quantum- Well-Gebiet 50 aus einer reinen Galliumarsenidschicht kein Aluminium enthält, so daß der Bruchteil oder der Anteil x aus Aluminium im aktiven Gebiet 50 gleich Null ist. Es wird selbstverständlich klar sein, daß das aktive Gebiet 50 Aluminium enthalten kann und beispielsweise ein Übergittergebiet sein könnte. Die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b, die undotiert oder sehr niedrig dotiert sind, werden beim Aufwachsen nicht ungeordnet und bleiben also in der Ordnung von wechselnden Schichten aus Aluminiumarsenid und Galliumarsenid. Es wird selbstverständlich klar sein, daß, wenn die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b nicht ungeordnete Übergittergebiete bleiben, der Aluminiumbruchteil wie in Fig. 2 dargestellt, über die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b sich nicht glatt ändern werden, sondern zwischen den Schichten 31 und 32 sich sprunghaft ändern, wobei x = 1 in den Aluminiumarsenidschichten 31 und x = 0 in den Galliumarsenidschichten 32. Derartige sprunghafte Änderungen über die sehr dünnen Schichten 31 und 32 könnten jedoch schematisch mit einiger Klarheit schwer reproduzierbar sein, und dementsprechend wurde der örtliche mittlere Prozentsatz x aus Aluminium für die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b dargestellt, wobei dem Fachmann klar ist, daß ein derartiges Übergitter abwechselnder Schichten aus Galliumarsenid und Aluminiumarsenid gleicher Dicke einen Bandabstand gleich dem einer AlxGa1-xAs-Legierung hat, worin x - 0,36 beträgt.
  • Da die Schichten 21, 22, 41 und 42 der ersten und zweiten dotierten Gebiete so dünn und so hoch dotiert sind, werden nach obiger Beschreibung die ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 beim Aufwachsen unter der Bildung einer Legierung AlxGa1-xAs ungeordnet, die eine Zusammensetzung hat, die durch die relative Dicke der Aluminiumarsenid- und Galliumar enidschicht bestimmt wird, so daß, wenn die Aluminiumarsenid- und Galliumarsenidschichten gleiche Dicke haben, die die ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 bildende Legierung eine mittlere Zusammensetzung Al0,5Ga0,5As besitzt, d.h. x = 0,5, entsprechend Fig. 2. Das Dotierungsmittel in den ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 kann über die Grenze in die daneben liegenden ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a bzw. 30b hineindiffündieren, so daß in den äußersten Teilen der ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b neben den ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 einige Unordnung auftritt, und deshalb ist in Fig. 2 keine sprunghafte Änderung im örtlichen mittleren Prozentsatz x von Aluminium an den Grenzen zwischen den undotierten Wellenleiter-Übergittergebieten 30a und 30b und den ersten und zweiten dotierten Gebieten 20 und 40, sondern in dieser Figur äußerst schematisch ein Grad der Diffusion in die undotierten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b dargestellt.
  • Wie oben angegeben, haben die ungeordneten ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b einen wirksamen Bandabstand in diesem Beispiel gleich einer Aluminiumgalliumarsenidlegierung AlxGa1-xAs, worin x = 0,36 beträgt, während die ungeordneten ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 durch eine AlxGa1-xAs-Legierung gebildet werden, worin x = 0,5 ist. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß der Bandabstand zwischen den Leitungs- und Wertigkeitsbänder einer Legierung AlxGa1-xAs variiert, wenn der Aluminiumbruchteil x vorhanden ist, so daß der Bandabstand mit der Vergrößerung des Aluminiumbruchteils x ansteigt, während der Brechungsindex eines derartigen Gebiets sich umgekehrt verhält zum vorhandenen Aluminiumbruchteil x. Also im Laser nach Fig. 1 haben die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b einen niedrigeren wirksamen Bandabstand und einen höheren Brechungsindex als die ersten und zweiten dotierten ungeordneten Übergittergebiete 20 und 40. Die ersten und zweiten Wellenleiter- Übergittergebiete 30a und 30b bilden auf diese Weise einen getrennten Beschränkungsbereich zum Einfangen von Elektronen, wodurch die Einführung von Elektronen in das aktive Quantum-Well-Gebiet 50 im Betrieb des Lasers und damit eine Reduktion im Schwellenstrom erleichtert wird, die zum Aussenden laserkorrelierter Wellen erforderlich ist. Weiter können die intrinsiken ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b als Wellenleiter für im Betrieb der Anordnung erzeugtes Laserlicht dienen. Auch der Laser nach Fig. 1 müßte bessere elektrische Leitung quer zu den Schichten der ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 als ein ähnlicher Laser aufweisen, in dem die entsprechenden Gebiete durch Übergitter gebildet werden. Außerdem kann bei einer erfindungsgemäßen Anordnung, in der die ersten und zweiten Gebiete hochdotiert sind, Bildung der hochdotierten Kontaktgebiete, im Beispiel nach Fig. 1 das Substrat 1 und die Abdeckschicht 6, vereinfacht werden.
  • Nach obiger Beschreibung wird die getrennte Beschränkungsstruktur durch Aufwachsen der ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 als Übergitter abwechselnder Schichten aus erstem und zweitem Material erhalten, wobei die Schichten so dünn und so hochdotiert sind, daß die Übergitter beim Aufwachsen in Unordnung geraten, um eine Legierung mit einer mittleren Zusammensetzung zu bilden, die durch die relativen Dickenwerte der Schichten der ersten und zweiten Werkstoffe bestimmt werden. Das Aufwachsen der ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 als Übergitter macht eine gute Steuerung der Zusammensetzung der ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 möglich und bietet außerdem den Vorteil der guten Morphologie von Übergitterstrukturen. Weiter macht die Tatsache, daß die Unordnung der ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 beim Aufwachsen erhalten wird, die Ortung des Dotierungsmittels und daher die Änderung im wirksamen Bandabstand und im Brechungsindex mit viel größerer Steuerungsgenauigkeit möglich, als wenn Unordnung durch nach dem Aufwachsen in die Struktur hineindiffundiertes Dotierungsmittel induziert wurde. Tatsächlich könnte, wie dem Fachmann klar sein wird, die Laserhalbleiteranordnung nach Fig. 1 in der Praxis nicht durch die Einführung von Dotierungsmittel nach dem Aufwachsen zum Unordnen der ersten und zweiten Gebiete gebildet werden, da in die Struktur hineindiffundiertes Dotierungsmittel nach dem Aufwachsen nicht durch die Struktur hindurch zum Unordnen des ersten Gebiets 20 ohne gleichzeitiges Unordnen sowohl des Wellenleitergebiets aus den intrinsiken ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebieten 30a und 30b als auch des aktiven Quantum-Well-Gebiets nicht hineindiffundieren können.
  • In Fig. 3 ist eine Laserhalbleiteranordnung gleich dem nach Fig. 1 dargestellt mit der Ausnahme, daß das Aufwachsen der Struktur geändert wurde, um drei aktive Quantum-Well-Gebiete 50a, 50b und 50c zu erzeugen, die durch Barrieregebiete 30c und 30d voneinander getrennt werden, die als nicht vorsätzlich oder sehr niedrig dotierte übergittcr aus abwechselnden Schichten 31 und 32 aus Aluminiumarsenid und Galliumarsenid erzeugt werden. In Fig. 4 ist eine graphische Darstellung gleich der nach Fig. 2 zur Veranschaulichung der Änderung im örtlichen mittleren Bruchteil x von Aluminium über die Gebiete 20, 30a, 50a, 30c, 50b, 30d, 50c, 30b und 40 der Anordnung nach Fig. 3 dargestellt. Wiederum wie für die graphische Darstellung nach Fig. 2 sei klar, daß nur der mittlere Bruchteil x sich über die ungeordneten Übergittergebiete 30a, 30b, 30c und 30d dargestellt ist, und daß in der Praxis der Bruchteil x sprunghaft von x = 0 in den Galiiumarsenidschichten 32 nach x = 1 in den Aluminiumarsenidschichten 31 ändert.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Laserhalbleiteranordnung wird auf gleiche Weise wie die Anordnung nach Fig. 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß beim Anbringen des intrinsiken Gebiets 30 das Öffnen und Schließen der Verschlüsse der Gallium- und Aluminiumeffusionszellen gesteuert wird, um drei aktive Galliumarsenid- Quantum-Well-Gebiete 50a, 50b, 50c zu erzeugen, die je eine Dicke von mehr als 60 Angström haben und durch intrinsike Übergittergebiete 30a und 30d der Schichten 31 und 32 voneinander getrennt sind, die je eine Dicke beispielsweise von 100 Angström haben. Es ist selbstverständlich klar, daß das oder jedes aktive Gebiet 50 als Übergittergebiet gebildet werden kann.
  • Obgleich in den oben beschriebenen Anordnungen die elektrischen Kontakte 2 und 3 direkt nach dem Aufwachsen der Laseranordnungsstruktur hergestellt werden, kann weitere Bearbeitung an einer der Anordnungen nach Fig. 1 und 3 durchgeführt werden, beispielsweise um einen Laser mit einer vergrabenen Heterostruktur nach Fig. 5 zu erzeugen.
  • Der Laser mit vergrabener Heterostruktur nach Fig. 5 wird nach dem Aufwachsen der Struktur nach Fig. 1 oder nach Fig. 3 nach obiger Beschreibung durch die Definierung einer (nicht dargestellten) Maske auf einer oberen Fläche 6a oder auf der Abdeckschicht 6 und durch das Ätzen der Abdeckschicht 6 unter Verwendung herkömmlicher Ätztechniken zum Definieren einer Mesa-Struktur 6b gebildet. Die Mesa-Struktur 6b und die (nicht dargestellte) Maske werden dabei als Maske zum Einführen von Verunreinigungen in die Oberfläche 6a verwendet, um an jeder Seite der Maske 7 hochleitende dotierte Gebiete 10 und 11 zu definieren, die ein durch die Restanteile 20', 30' und 40' der ersten und zweiten dotierten Gebiete und durch das Wellenleitergebiet gebildetes Streifengebiet 100 begrenzen.
  • Die zur Bildung der dotierten Gebiete 10 und 11 eingeführten Verunreinigungen können von beiden Leitfahigkeitstypen sein und zur Veranschaulichung dieses Phänomens sind die dotierten Gebiet 10 und 11 in Fig. 5 mit Doppelschraffur dargestellt.
  • Wenn die einzuführende Verunreinigung eine hochbewegliche Verunreinigung ist, die viel schneller diffundiert als die Dotierungsmittel Silizium und Beryl, die zur Bildung der ersten und zweiten dotierten Gebiete 20 und 40 verwendet werden, kann ein Diffusionsverfahren zum Einführen der Verunreinigung angewandt werden. Also beispielsweise wenn Zink als Dotierungsmittel zur Bildung der Gebiete 10 und 11 zu verwenden ist, kann ein Verfahren wie das aus der Beschreibung in EP-A- 103415 zum Einführen der Zinkatome verwendet werden.
  • Als Alternative, wobei ausschließlich von Diffüsion ausgegangen wird, kann eine herkömmliche lonenimplantations- und Diffusionstechnik zur Bildung der Gebiete 10 und 11 verwendet werden. Dies bietet den Vorteil, daß durch die Wahl einer breiten Streuung von Implantationsenergien das Dotierungsmittel durch die in Unordnung zu bringenden Bereiche eingeführt werden, und nur ein geringer Diffusionsbetrag wird erforderlich sein, um das Unordnen durchzuführen, wodurch die Verwendung sich verhältnismäßig langsam bewegender Dotierungsmittel, wie z.B. Silizium, möglich gemacht wird, um die Gebiete 10 und 11 ohne wesentliche unerwünschte weitere Bewegung der Silizium- und Berylatome zu verursachen, mit denen die ersten und zweiten Gebiete 20 und 40 dotiert sind.
  • Die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b können für die in Fig. 5 dargestellte Anordnung leicht dotiert sein, beispielsweise bis zu einer Dotierungsmittelkonzentration von 1 x 10¹&sup7; Atomen cm&supmin;³ durch das Öffnen des Verschlusses der Silizium- oder Beryleffusionszelle beim Aufwachsen der ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b nach dem einleitenden Einstellen des Bündelflusses aus der Siliziumeffusionszelle nach dem Aufwachsen des ersten dotierten Gebiets 20. Das bzw. die aktive(n) Gebiet(e) 50 kann bzw. können immer noch nicht vorsätzlich dotiert sein.
  • Eine derartige niedrige Dotierung der ersten und zweiten Wellenleiter- Übergittergebiete 30a und 30b reicht nicht aus zum Unordnen der Übergitter und dient zur Gewährleistung, daß der injizierende pn-Übergang P im Streifengebiet 100 an oder neben der Schnittstelle zwischen dem zweiten Wellenleiter-Übergittergebiet 30b mit verhältnismäßig kleinem Bandabstand und dem zweiten dotierten Gebiet 40, wenn die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b mit n-Verunreinigungen dotiert werden, oder zwischen dem ersten Wellenleiter-Übergittergebiet 30b mit verhältnismäßig kleinem Bandabstand und dem ersten dotierten Gebiet 20 gebildet wird, wenn die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a und 30b mit p-Verunreinigungen dotiert werden, während die pn-Übergänge mit den hochdotierten ungeordneten Gebieten 10 und 11 zwischen dem Legierungsgebiet 20 mit dem verhältnismäßig großen Bandabstand und den Gebieten 10 und 11 gebildet werden, so daß die letztgenannten pn-Übergänge eine höhere Einschaltspannung haben, wobei im Betrieb der Anordnung gewährleistet wird, daß Injizierung von Trägern am pn-Übergang im Laserstreifengebiet 100 auftritt.
  • Nach dem Einführen der Verunreinigungen zur Bildung der dotierten Gebiete 10 und 11 wird die (nicht dargestellte) Maske abgenommen und eine Siliziumoxidschicht mit einer herkömmlichen chemischen Aufdampftechnik abgeschieden und anschließend zum Definieren einer Isolierschicht 7 bemustert. Elektrisch leitendes Material wird darauf zum Definieren elektrischer Kontakte 2 und 3' auf ähnliche Weise nach den Kontakten 2 und 3 in Fig. 1 und 3 abgeschieden mit der Ausnahme, daß wie in Fig. 5 die Kontakte 3' nur die Mesastruktur 6a kontaktierent.
  • Im vorliegenden Beispiel werden die ersten und zweiten Wellenleiter- Übergittergebiete 30a und 30b mit n-Verunreinigungen niedrig dotiert, so daß das Injizieren des pn-Übergangs P sich an oder neben der Schnittstelle zwischen dem zweiten Wellenleiter-Übergittergebiet 30b und dem zweiten dotierten Gebiet 40 befindet, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Ortung der pn-Übergänge mit den dotierten Gebieten 10 und 11 ist selbstverständlich vom Leitfähigkeitstyp der eingeführten Verunreinigungen zur Bildung der Gebiete 10 und 11 abhängig. Also liegen die pn-Übergänge an der Schnittstelle X zwischen dem ersten dotierten Gebiet 20 vom n-Leitfähigkeitstyp und den restlichen Anteilen der ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30'a und 30'b und den dotierten Gebieten 10 und 11 vom p-Leitfähigkeitstyp, wenn die dotierten Gebiete 10 und 11 mit Verunreinigungen vom p-Leitfähigkeitstyp dotiert werden. Wenn die dotierten Gebiet 10 und 11 mit Verunreinigungen vom n-Leitfähigkeitstyp, wie z.B. Silizium, dotiert werden, liegt der pn-Übergang an der Schnittstelle Y zwischen dem Restanteil des zweiten dotierten Gebiets 40' vom p-Leitfähigkeitstyp und der Abdeckschicht 6 und den dotierten Gebieten 10 und 11 vom n-Leitfähigkeitstyp. Dem Fachmann wird in beiden Fällen klar sein, daß im Betrieb der Anordnung zum Vormagnetisieren des pn-Übergangs P in Vorwärtsrichtung, um Träger in das bzw. die aktive(n) Gebiet(e) 50' zu injizieren, die ungeordneten dotierten Gebiet 10 und 11 einen größeren Bandabstand und einen niedrigeren Brechungsindex haben als das bzw. die aktive(n) Gebiet(e) 50' und die ersten und zweiten Wellenleiter-Übergittergebiete 30a' und 30b', um also zum Anbringen lateraler Trägerbeschränkung und eines lateralen Wellenleiters für im Betrieb der Anordnung erzeugtes Licht zu dienen.
  • Es wird selbstverständlich klar sein, daß die oben erwähnten Leitfahigkeitstypen umkehrbar sind, so daß das erste dotierte Gebiet 20 vom p-Leitfahigkeitstyp und das zweite dotierte Gebiet 40 vom n-Leitfähigkeitstyp sind, was selbstverständlich bedeuten würde, daß der Effekt des Leitfähigkeitstyps der eingeführten Verunreinigungen zur Bildung der Gebiete 10 und 11 in bezug auf die Positionierung der pn-Übergänge in der Struktur umgekehrt werden würde.
  • Die beschriebenen Strukturen anhand der Fig. 1, 3 und 5 brauchen nicht unbedingt elektrisch gepumpte Laseranordnungen zu bilden. Also beispielsweise können die in Fig. 1, 3 und 5 dargestellten Strukturen mit optisch gepumpten Laseranordnungen bezeichnet werden, wobei die ersten und zweiten Gebiete 20 und 40 mit einer Verunreinigung vom selben Leitfähigkeitstyp dotiert werden können, da keine pn-Übergänge dabei erforderlich sind.
  • Obgleich in den beschriebenen Anordnungen die abwechselnden Schichten 21, 22, 31, 32, 41 und 42 der ersten und zweiten Werkstoffe dieselbe Dicke durch die ganze Anordnungsstruktur hindurch besitzen, braucht dies nicht unbedingt erforderlich zu sein. Also beispielsweise können die relativen Dickenwerte der Aluminiumarsenid - und Galliumarsenidschichten 31 und 32 von den relativen Dickenwerten der Schichten 21 und 22 und 41 und 42 abweichend gemacht werden, um den Unterschied im Bandabstand zwischen dem Wellenleitergebiet 30 und den ersten und zweiten dotierten Gebieten 20 und 40 einzustellen.
  • Die ersten und zweiten Werkstoffe brauchen nicht notwendigerweise Aluminiumarsenid und Galliumarsenid zu sein, weil es nur notwendig ist, daß ein Übergitter der ersten und zweiten Werkstoffe bei Unordnung beim Aufwachsen durch Dotierungsmitteldiffusion einen größeren Bandabstand und einen niedrigeren Brechungsindex hat als ein nicht ungeordnetes niedrig dotiertes oder intrinsikes Übergitter gleicher Struktur hat. Also beispielsweise könnten andere Paare der III-V-Werkstoffe, wie z.B. GaSb und AlSb, InAs und AlAs oder InP und GaP und Paare von II-VI- oder der Gruppe IV-Halbleiterwerkstoffe verwendbar sein.
  • Obgleich die oben beschriebenen Anordnungen Halbleiterlaseranordnungen sind, läßt sich die Erfindung weiter in anderen Wellenleiterstrukturen anwenden, beispielsweise in einem Wellenleitermodulator oder in einem optischen Schalter, und könnte nur als einfacher Wellenleiter verwendet werden, wobei das bzw. die aktive(n) Gebiet(e) ausgelassen werden könnte bzw. könnten.
  • Oben wurde bemerkt, daß die Zeichnung erfmdungsgemäße Ausführungsbeispiele darstellt, und um Mißverständnisse zu vermeiden, sei hierbei weiter bemerkt, daß in den folgenden Ansprüchen, in denen technische Eigenschaften in jedem Anspruch mit Bezugsziffern bezüglich der Merkmale in der Zeichnung und eingeklammert bezeichnet werden, diese Bezugsziffern entsprechend der Regel 29(7) EPC lediglich für ein besseres Verständnis des Anspruchs als Beispiel aufgenommen wurden.

Claims (17)

1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung mit einer Wellenleiterstruktur, das das Aufwachsen eines ersten dotierten Gebiets (20) als Übergittergebiet mit abwechseInden Schichten (21, 22) aus einem ersten und einem zweiten Halbleitermaterial auf einem Halbleitersubstrat (1), das Aufwachsen eines Wellenieitergebiets (30) mit wenigstens einem Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten (31, 32) aus dem ersten und dem zweiten Halbleitermaterial auf dem ersten dotierten Gebiet (20) und das Aufwachsen eines zweiten dotierten Gebiets (40) als Übergitter mit abwechselnden Schichten (41, 42) des ersten und des zweiten Halbleitermaterials auf dem Wellenleitergebiet (30) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (20) und zweiten (40) dotierten Gebiete derart gezüchtet werden, daß die Schichten (21, 22, 41, 42) aus dem ersten und dem zweiten Halbleitermaterial dünn genug und ausreichend hochdotiert sind, um beim Aufwachsen ungeordnet zu werden, so daß die ersten (20) und zweiten (40) dotierten Gebiete durch eine Legierung aus dem ersten und dem zweiten Halbeitermaterial mit einem niedrigeren Brechungsindex und einem großeren Bandabstand als das Wellenieiter-Übergittergebiet (30) erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenleitergebiet in Form von zwei Übergitter-Wellenleitergebieten (30a, 30b) aufgewachsen wird, die durch ein aktives Gebiet (50) der Anordnung voneinander getrennt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Gebiet in Form eines oder mehrerer Quantum-Wells aus einem der ersten und zweiten Werkstoffe aufgewachsen wird, die durch Barriereschichten des anderen der ersten und zweiten Werkstoffe begrenzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete so aufgewachsen werden, daß eines der ersten und zweiten Gebiete beim Aufwachsen mit Verunreinigungen vom einen Leitfähigkeitstyp und das andere der ersten und zweiten Gebiete beim Aufwachsen mit Verunreinigungen vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp dotiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete und das Wellenleitergebiet derart aufgewachsen werden, daß alle Schichten des ersten Halbleitermaterials dieselbe Dicke und alle Schichten des zweiten Halbleitermaterials dieselbe Dicke haben.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Züchten des zweiten dotierten Gebiets Verunreinigungen durch Masklermittel hindurch in im Abstand voneinander liegenden Bereiche einer freien Fläche der Anordnung eingeführt werden, um im Abstand voneinander liegende Legierungsgebiete zu bilden, die sich nach unten durch das zweite dotierte Gebiet und durch das Wellenleitergebiet in das erste dotierte Gebiet erstrecken.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß III-V-Verbindungen als erste und zweite Werkstoffe verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß III-V- Verbindungen auf den ersten und zweiten Werkstoffen verwendet und die ersten und zweiten dotierten Gebiete derart aufgewachsen werden, daß eines der ersten und zweiten dotierten Gebiete mit Silizium und das andere der ersten und zweiten Gebiete mit Beryl dotiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß III-V-Verbindungen auf den ersten und zweiten Werkstoffen verwendet und die ersten und zweiten dotierten Gebiete derart aufgewachsen werden, daß eines der ersten und zweiten dotierten Gebiete mit Silizium und das andere der ersten und zweiten Gebiete mit Beryl dotiert werden, und daß Zink oder Silizium als Verunreinigung zur Bildung der im Abstand voneinander liegenden Legierungsgebiete eingeführt werden.
10. Halbleiteranordnung mit einer Wellenleiterstruktur, wobei die Anordnung ein erstes dotiertes Gebiet (20), das auf einem Halbleitersubstrat (1) als Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten (21, 22) eines ersten und eines zweiten Halbleitermaterials aufgewachsen ist, ein Wellenieitergebiet (30), das auf dem ersten dotierten Gebiet (20) aufgewachsen ist und wenigstens ein Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten des ersten (31) und zweiten (32) Halbleitermaterials enthält, und ein zweites dotiertes Gebiet (40) enthält, das auf dem Wellenleitergebiet (30) als Übergittergebiet mit abwechselnden Schichten des ersten (41) und zweiten (42) Halbleitermaterials aufgewachsen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die ersten (20) und zweiten (40) dotierten Gebiete bildenden Schichten (21, 22, 41, 42) dünn genug und ausreichend hochdotiert sind, daß sie Unordnung beim Aufwachsen bewirken, und daß die ersten (20) und zweiten (40) dotierten Gebiete aus einem Legierung der ersten und zweiten Halbleiterwerkstoffe mit einem niedrigeren Brechungsindex und einem größeren Bandabstand als die des Wellenleiter-Übergittergebiets (30) gebildet werden.
11. Halbleiteranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenleitergebiet (30) zwei Übergitter-Wellenleitergebiete (30a, 30b) enthält, die durch ein aktives Gebiet (50) der Anordnung voneinander getrennt sind.
12. Halbleiteranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Gebiet einen oder mehrere Quantum-Wells aus einem der ersten und zweiten Werkstoffe enthält, die durch Barriereschichten des anderen der ersten und zweiten Werkstoffe begrenzt werden.
13. Halbleiteranordnung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten des ersten Werkstoffs genau so dick sind wie die Schichten des zweiten Werkstoffs.
14. Halbleiteranordnung nach Anspruch 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine lichtemittierende Anordnung enthält, daß eines der ersten und zweiten dotierten Gebiete beim Aufwachsen mit Verunreinigungen vom einen Leitfähigkeitstyp und das andere der ersten und zweiten Gebiete beim Aufwachsen mit Verunreinigungen vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp dotiert sind.
15. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Legierungsgebiete in gegenseitigem Abstand gebildet werden und sich durch die zweiten und die Wellenleitergebiete und in das erste Gebiet durch Einführung von Verunreinigungen nach der Bildung des zweiten dotierten Gebiets erstrecken.
16. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Werkstoffe III-V-Verbindungen sind.
17. Halbleiteranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten dotierten Gebiete derart aufgewachsen werden, daß eines der ersten und zweiten dotierten Gebiete mit Silizium und das andere der ersten und zweiten Gebiete mit Beryl dotiert werden.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9001193A (nl) * 1990-05-23 1991-12-16 Koninkl Philips Electronics Nv Straling-emitterende halfgeleiderinrichting en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijke halfgeleiderinrichting.
JP2755471B2 (ja) * 1990-06-29 1998-05-20 日立電線株式会社 希土類元素添加光導波路及びその製造方法
JPH04291304A (ja) * 1991-03-20 1992-10-15 Fujitsu Ltd 光導波路および光信号の制御方法
US5319219A (en) * 1992-05-22 1994-06-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Single quantum well II-VI laser diode without cladding
US5268582A (en) * 1992-08-24 1993-12-07 At&T Bell Laboratories P-N junction devices with group IV element-doped group III-V compound semiconductors
JPH07234389A (ja) * 1994-02-22 1995-09-05 Hitachi Ltd 半導体光素子
WO2000065665A1 (en) 1999-04-27 2000-11-02 Services Petroliers Schlumberger Radiation source
US20050279991A1 (en) * 2003-06-26 2005-12-22 Rj Mears, Llc Semiconductor device including a superlattice having at least one group of substantially undoped layers
EP1644983B1 (de) * 2003-06-26 2008-10-29 Mears Technologies, Inc. Halbleiterbauelement mit einem mosfet mit bandlücken-angepasstem übergitter
US7045813B2 (en) * 2003-06-26 2006-05-16 Rj Mears, Llc Semiconductor device including a superlattice with regions defining a semiconductor junction
US7983317B2 (en) 2008-12-16 2011-07-19 Corning Incorporated MQW laser structure comprising plural MQW regions
TWI455338B (zh) * 2010-02-12 2014-10-01 Univ Nat Chiao Tung 超晶格結構的太陽能電池
CN110611003B (zh) * 2019-08-16 2022-04-08 中山大学 一种n型AlGaN半导体材料及其外延制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4439782A (en) * 1980-11-21 1984-03-27 University Of Illinois Foundation Semiconductor device with heterojunction of Alx Ga1-x As--AlAs--Ga
JPS58207684A (ja) * 1982-05-28 1983-12-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ダブルヘテロ接合型半導体発光装置
JPS6079785A (ja) * 1983-10-06 1985-05-07 Agency Of Ind Science & Technol 半導体レ−ザ装置
JPS60130878A (ja) * 1983-12-19 1985-07-12 Nec Corp 超格子半導体レ−ザ
US4671830A (en) * 1984-01-03 1987-06-09 Xerox Corporation Method of controlling the modeling of the well energy band profile by interdiffusion
JPS6110293A (ja) * 1984-06-25 1986-01-17 Sharp Corp 光半導体装置
US4731789A (en) * 1985-05-13 1988-03-15 Xerox Corporation Clad superlattice semiconductor laser
JPS6218081A (ja) * 1985-07-16 1987-01-27 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レ−ザ装置
US4654090A (en) * 1985-09-13 1987-03-31 Xerox Corporation Selective disordering of well structures by laser annealing
JPS62209884A (ja) * 1986-03-10 1987-09-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体レ−ザ
JPS63153887A (ja) * 1986-08-08 1988-06-27 Sharp Corp 半導体レ−ザ素子
JP2558768B2 (ja) * 1987-12-29 1996-11-27 シャープ株式会社 半導体レーザ装置

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