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J. Phys. Colloques
Volume 45, Numéro C9, Décembre 1984
31st International Field Emission Symposium / 31ème Symposium International d'Emission de Champ
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| Page(s) | C9-453 - C9-458 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1984975 | |
J. Phys. Colloques 45 (1984) C9-453-C9-458
DOI: 10.1051/jphyscol:1984975
AN ATOM-PROBE STUDY OF III-V COMPOUND SEMICONDUCTORS
T. Sakurai1, T. Hashizume1, A. Jimbo1 et T. Sakata1, 21 The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo, Roppongi Minato-ku, Tokyo 106, Japan
2 College of Art and Science, Osaka Prefecture University, Osaka, Japan.
Résumé
A l'aide d'une sonde atomique focalisée à temps de vol, nous avons analysé des pointes de GaAs préparées à partir de "wafers" commercialement disponibles. Il a été démontré que (1) la composition dépend fortement des conditions expérimentales : pression partielle d'hydrogène, plan émetteur. (2) Sous un bon vide (5 x 10-11Torr), la concentration de Ga (Ga/Ga +As) n'est que de 43% dans le plan (111) et (3) sous une pression de 3 x 10-7Torr d'H2 une concentration idéale peut être obtenue en utilisant un pulse de rapport 0,13. Nous pensons que la formation d'amas libres due à l'évaporation préférentielle de As est responsable de l'appauvrissement en Ga observé. L'interface GaAs-Ti a également été étudiée. Nous trouvons que (1) Ti diffuse partiellement dans le substrat même à basse température (50 K ). (2) A 1150 K et au dessus, Ti paraît former avec GaAs un composé intermétallique dont la composition est Ga :As :Ti = 1 :1 :1 possédant une interface fine avec le substrat.
Abstract
GaAs tips prepared from commercially available wafers were analyzed using our focusing-type time-of-flight atom-probe. It was found that (1) The composition depends strongly on the experimental conditions, such as H2 partial pressure and netplane. (2) Even in good vacuum ( 5 x 10-11Torr) Ga concentration (Ga/Ga +As) is only 43% at the (111) plane and (3) Ideal concentration can be obtained using pulse ratio of 0.13 in the presence of 3 x 10-7Torr H2. We believe that vacancy cluster formation due to the preferential evaporation of As is responsible to the observed Ga depletion. GaAs-Ti interface was also studied. Our findings are (1) Ti partially diffuses into the substrate even at cryogenic temperature 50 K. and (2) at and above 1130 K Ti appears to form an intermetallic compound with GaAs, whose composition is Ga :As : Ti = 1 :1 :1 with a sharp interface with the underlying bulk.
Résumé