1. MBE growth and doping of AlGaP
- Author
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A. Le Corre, Samy Almosni, Ronan Tremblay, J.-P. Burin, Tony Rohel, Nicolas Bertru, Olivier Durand, Yoan Léger, Antoine Létoublon, Charles Cornet, T. Quinci, J.-P. Gauthier, Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes (LSIS), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Arts et Métiers Paristech ENSAM Aix-en-Provence-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-12-BS03-0002,OPTOSI,Intégration par épitaxie de composants optoélectroniques III-V sur Si(2012), ANR-11-LABX-0007,CEMPI,Centre Européen pour les Mathématiques, la Physique et leurs Interactions(2011), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Arts et Métiers Paristech ENSAM Aix-en-Provence-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU), École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)
- Subjects
010302 applied physics ,Deep-level transient spectroscopy ,Materials science ,Dopant ,Doping ,Analytical chemistry ,02 engineering and technology ,Substrate (electronics) ,Atmospheric temperature range ,Dopant Activation ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Condensed Matter Physics ,01 natural sciences ,Inorganic Chemistry ,Secondary ion mass spectrometry ,0103 physical sciences ,Materials Chemistry ,[SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic ,0210 nano-technology ,Molecular beam epitaxy - Abstract
International audience; In this work, we investigate the impact of growth parameters on surface morphology, doping levels and dopant activation in AlGaP epilayers grown on GaP substrate by solid source molecular beam epitaxy. Atomic Force Microscopy analysis reveals that a smooth surface can be obtained only in the [580– 680] °C growth temperature range for a sufficiently large V/III ratio. From C(V), Hall measurements and SIMS analysis, it is shown that a reasonable activated p-doping (Be) value (typically 10e18 cm-3) can be reached if the growth temperature remains larger than 580 °C. For the n-doping (Si), the situation is much more critical, as a growth temperature below 650 °C leads to a strongly insulating layer. This dopant activation issue is related to the appearance of deep traps that are generated when growth temperature is not high enough, as evidenced by deep level transient spectroscopy and isothermal deep level transient spectroscopy. It is therefore suggested that electrically-driven devices using AlGaP epilayers have to be carefully designed in order to match both roughness and dopants activation constraints on growth temperatures and growth rates.
- Published
- 2017
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