DEVICE EFFECTS OF DISLOCATIONS

Résumé
Le rôle des dislocations dans les rendements ou faillites de deux sortes de dispositifs est discuté. Dans l'exemple des dispositifs à silicium plans et bipolaires la densité des dislocations n'est maintenant utile que pour mesurer le succès du développement de la technologie de leur fabrication. La chose frappante est que l'importance des dislocations dans ces dispositifs est en elle-même faible. Elles ne posent de problèmes que si elles entraînent la nucléation de précipités métalliques traversant les jonctions p-n. Les dislocations dans les lasers à GaAs sont beaucoup plus importantes. Les dislocations d'épitaxie étaient inhérentes dans les jonctions des premiers lasers, où elles provoquaient souvent une émission filamentaire. Les études ultérieures ont produit beaucoup d'information sur la géométrie des dislocations d'épitaxie et sur les mécanismes par lesquels elles sont introduites dans les hétérojonctions. Le choix des matériaux pour lasers GaAs/Ga_xAl_1-xAs de double hétérostructure en vue de produire le moins possible de dislocations d'épitaxie s'est révélé être essentiel pour allonger la vie des dispositifs. En outre se trouvent aussi minimisés de ce fait, les sites de germination des "défauts de ligne noire" qui entraînent la dégradation rapide de ces lasers. L'étude de ces défauts a révélé un nouveau phénomène de montée aidé par l'éclairement laser. Ainsi a-t-on beaucoup appris sur les dislocations dans cette recherche orientée vers les dispositifs, tandis que la connaissance des dislocations est encore souvent importante pour améliorer les matériaux semiconducteurs et la technologie des dispositifs.

Abstract
The influence of dislocations on yields and in failure in two types of device will be discussed. In the case of planar, bipolar silicon devices the dislocation density is now useful only as an index of the adequacy of development of the device processing technology. The sobering fact is that dislocations in these devices are of little importance in themselves. They cause serious problems only if they nucleate metal precipitates threading the p-n junctions. Dislocations in GaAs lasers are far more important. Misfit dislocations were inherent in the junctions of the early lasers where they were found to be responsible in many cases for filamentary emission. Consequent studies produced much information on the geometry of misfit dislocations and the mechanism whereby they are introduced in heterojunctions. The selection of the materials for GaAs/Ga_x Al_1-xAs double heterostructure lasers to minimize the misfit dislocation density proved essential for the achievement of longer device lives. As a bonus it also minimized the sites for the nucleation of the "dark line defects" responsible for rapid degradation of these lasers. The study of these defects has revealed a new phenomenon of climb enhanced by laser light. Thus much has been learned about dislocations through device-oriented research and knowledge of dislocations is still often important for improving semiconductor materials and device technology.