INFLUENCE OF GRAPHITE BAFFLES IN GaAs/Ga AlAs OM-VPE GROWTH

Résumé
Stringfellow et son équipe ont montré que l'utilisation de baffles de graphite augmente le rendement de photoluminescence de couches GaAlAs obtenues dans un bâti de croissance OM-VPE. Nous avons observé le même phénomène, et nous nous rendons compte de l'existence de problème inhérent à l'utilisation de baffles de graphite. On observe en courant induit sur des doubles hétérostructures, un déplacement de la jonction dans la couche GaAlAsp. Ceci peut être expliqué par un retard à l'incorporation du zinc, ou par un effet mémoire à la fin de l'injection de H₂Se dans le réacteur. Des mesures de SIMS faites sur des couches simples de GaAlAs : Zn montrent que le zinc est incorporé en même temps que l'aluminium. Le déplacement de la jonction s'explique donc par un effet mémoire dû à H₂Se. La croissance doit donc être modifiée pour éviter cet effet . Nous rendons compte aussi de l'influence des baffles sur la vitesse de croissance et l'existence de temps de retard observés sur la croissance d'empilement de couches très minces GaAs/GaAlAs. En optimisant le processus de croissance, nous avons pu obtenir des doubles hétérostructures laser avec J_th=700A/cm² ce qui est aussi bon que les meilleurs résultats publiés actuellement en laser large contact.

Abstract
It was shown that graphite baffles enhance the photoluminescence efficiency of GaAlAs layers grown in a OM-VPE reactor. We observed the same phenomenon and we report here some problems inherent to the use of graphite baffles. In double heterostructure growth, we observe a shift of the junction in the p-GaAlAs layer by SEM-EBIC studies. This could be explained by a delay time at the beginning of the injection of DEZ, or by a memory effect at the end of the H₂Se injection in the reactor . By SIMS characterization on p-doped GaAlAs monolayers, we show that zinc is incorporated at the same time as aluminium. So the shift of the junction can be explained by a memory effect at the end of H₂Se injection. The growth procedure must be adjusted to avoid this phenomenon. We report also the influence of the baffles on the growth rate and the existence of delay effects associated with the growth of very thin GaAs/GaAlAs structures. By optimizing the growth procedure, we could obtain double heterostructures with J_th = 700 A/cm². which is as good as the best value reported for broad contact area laser.