GROWTH OF IV-VI, II-VI AND III-V SEMICONDUCTOR COMPOUNDS BY HOT WALL EPITAXY

Résumé
Dans cet article sont présentés les derniers résultats obtenus sur des couches minces épitaxiées de CdS, CdTe, de sels de plomb, de matériau semimagnétique Pb_1-xMn_x Te et de GaAs. Ces couches minces sont préparées en utilisant la nouvelle technique nommée "Hot Wall Epitaxy" (HWE). Les principales caractéristiques de cette technique sont sa simplicité d'emploi et la possibilité de réaliser les couches minces pour des conditions plus proches de l'équilibre thermodynamique que celles des autres méthodes d'évaporation. Les couches minces épitaxiées ont été caractérisées par SEM, effet-Hall et diffraction des rayons X. Il a été ainsi prouvé que les couches minces obtenues par HWE ont des caractéristiques aussi bonnes que les cristaux massifs. Par exemple, les mobilités des couches monocristallines de PbTe préparées sur BaF₂ étaient 3xl0⁴cm²/Vs (77K ) pour les échantillons de type n et 10⁴cm²/ Vs pour les échantillons de type p. Il a été possible d'obtenir des couches épitaxiées de Pb_1-xMn_xTe (x=1-2%) ayant une grande mobilité et une faible concentration de porteurs. Les couches minces de CdS et CdTe déposées sur BaF₂, SrF₂ et CdTe massif ont une croissance épitaxiale et une structure granulaire. Des couches type n ont été obtenues en prenant l'Indium comme dopant. La concentration typique en porteurs était 2x10₁₇cm_-3 pour les couches de CdTe et 5x10₁₇cm_-3 pour CdS, les valeurs maximales de mobilité (300K) 230 cm₂ /Vs pour CdS et 600cm²/Vs pour CdTe.

Abstract
In this work we present a summary of the latest results obtained in our labs on epitaxial layers of CdS, CdTe, Pb-salts, the semimagnetic compound Pb_l-xMn_xTe and GaAs. These layers have been prepared using a relatively new evaporation method called Hot wall Epitaxy (HWE). The main characteristic of this technic is its simplicity and the possibility to grow epitaxial layers under conditions closer to thermodynamic equilibrium than most other evaporation methods. The layers have been characterized using procedures like SEM. Hall-Effect and X-ray diffraction. The results prove that the properties of the layers obtained by HWE are nearly as good as those of bulk-material. Monocrystalline PbTe samples were grown on BaF₂ with mpbilities at 3x10⁴cm²/Vs at 77K for n-type and 1x10⁴cm²/Vs for p-type samples. We were able to grow Pb_1-xMn_xTe (x=1-2%) samples with high mobility and low carrier concentration. Thin films of CdS and CdTe deposited on BaF₂, SrF₂ and bulk CdTe grew epitaxial on these substrates and had a grained structure. We obtained n-type films using Indium as a dopant. Electron concentration was typically 2x10¹⁷cm^-3 in CdTe and 5x10₁₇cm^-3 in CdS. Room temperature values of electron mobility of up to 230cm₂/Vs for CdS and 600cm₂/Vs for CdTe were obtained.