Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 44, Numéro C4, Septembre 1983
Colloque International du C.N.R.S. sur les Propriétés et Structure des Dislocations dans les Semiconducteurs / Properties and Structure of Dislocations in Semiconductors
Page(s) C4-397 - C4-407
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1983447
Colloque International du C.N.R.S. sur les Propriétés et Structure des Dislocations dans les Semiconducteurs / Properties and Structure of Dislocations in Semiconductors

J. Phys. Colloques 44 (1983) C4-397-C4-407

DOI: 10.1051/jphyscol:1983447

ELIMINATION OF DISLOCATIONS IN GaAs SINGLE CRYSTALS

M. Duseaux1, C. Schiller1, J.P. Cornier1, J.P. Chevalier2 et J. Hallais1

1  Laboratoires d'Electronique et de Physique Appliquée, 3, avenue Descartes, 94450 Limeil-Brévannes, France
2  C.N.R.S., Centre d'Etudes de Chimie Métallurgique, 15, rue G. Urbain, 94400 Vitry-sur-Seine, France


Résumé
Pour plusieurs applications technologiques, des cristaux semiconducteurs de grande taille sont demandés. Divers types de défauts (ponctuels et étendus) sont présents dans ces cristaux. Dans le cas du GaAs, on sait que la présence de dislocations diminue fortement la durée de vie des lasers Ga1-xAlxAs/GaAs. De plus, de récentes études montrent que les propriétés électroniques des circuits intégrés au GaAs sont influencées par l'existence de dislocations. Leur présence dans les cristaux synthétisés par la méthode LEC (Liquid Encapsulated Czochralski) est essentiellement due aux contraintes thermiques existant pendant la croissance. Dans ce papier, nous présentons des résultats expérimentaux montrant qu'il est possible de réduire fortement (un facteur 10 au moins) la densité de dislocations, soit en diminuant le niveau de contraintes thermiques (technique Kyropoulos sous encapsulation liquide), soit en ajoutant des impuretés isoélectroniques (Indium) dans le bain liquide.


Abstract
Large size semiconductor crystals are being requested in several device-oriented technologies. These crystals exhibit various defects (point and extended defects). Indeed, it is well-known in the case of GaAs that the presence of dislocations strongly decreases the life-time of Ga1-xAlxAs/ GaAs lasers. Moreover, it appears now, that the dislocations have a detrimental effect on GaAs integrated circuits. Their presence in LEC (Liquid Encapsulated Czochralski) crystals are mainly due to the thermal stresses occurring during the growth. We present in this paper some experimental results showing that it is possible to strongly reduce (by a factor 10, at least) the dislocation density either by decreasing the thermal stresses level (Liquid Encapsulated Kyropoulos Technique) or by adding an isoelectronic impurity (indium to the melt).