LPE-GROWTH OF HIGH PURITY Ga_0.47In_0.53As^- AND Ga_0.31In_0.69As_0.69P_0.31^- LAYERS LATTICE MATCHED TO InP

Résumé
Nous avons deposé à 685 °C des couches minces de Ga_xIn_1-xAs_yP_1-y (y = 0,75 et 0,69) sur InP avec des surfaces brillantes par la méthode de 1'épitaxie en phase liquide. Pour les longueurs d'onde entre 1370 nm et 1420 nm il était possible de deposer des couches jusqu'à une epaisseur de 5 µm. La saturation des solutions par l'aide d'un substrat rendait possible de contrôler la composition jusqu'à une précision de ± 0,6 at% As et ± 0,3 at% Ga. Ces pourcentages correspondent à une longueur d'onde de ± 5 nm. GaInAsP à été purifié avec une densité d'électron de 1,5 . 10¹⁵ cm^-3 et avec une mobilité de 13 000 cm²/Vs à 77 K. Nous avons étudié de quelle manière la pureté de GaInAsP et de GaInAs dépend de la qualité de l'indium, de la préparation des matériaux et du traitement des solutions à température haute. Il était possible de deposer des couches de l'InP sur GaInAsP aux températures au dessous de 570 °C. Les dislocations dans InP dépendent de la température de croissance, de la supersaturation et de la vitesse de refroidissement. La correlation entre le désaccord du paramêtre de réseaux et la composition de l'InP a été mesurée.

Abstract
Ga_xIn_1-xAs_yP_1-y layers ( y = 0.75 and 0.69) for photodetector devices have been deposited lattice matched to InP with mirror smooth surfaces at 685 °C by liquid phase epitaxy. Layers thicker than 5 µm could be grown for both compositions corresponding to photoluminescence peak wavelengths of 1420 nm and 1370 nm. Applying a presubstrate for the saturation of the quaternary solutions enables composition control within ± 0.6 at% As and 0.3 at% Ga. This corresponds to an accuracy in wavelength of ± 5 nm. Net electron concentrations of 1.5 . 10¹⁵ cm^-3 and 77 K mobilities of 13 000 cm²/Vs have been obtained. The purity of GaInAsP and GaInAs layers depends on the quality of In ingots, the careful preparation of starting materials and on melt baking. The occurence of cross hatch pattern has been related to growth temperature, supersaturation and cooling rate. We have measured the relationship between composition and lattice mismatch in InP cap layers.