α Rh2As : un candidat possible pour la réalisation de structures épitaxiées (composé métallique)/GaAs

Dans un bâti d'épitaxie par jets moléculaires Riber 2300, nous avons réalisé des codépôts de Rh et d'As sur des substrats de silicium passivé et de GaAs (100) maintenus à des températures variant de 0°C à 330°C. Nous montrons qu'il est possible de réaliser des couches minces polycristallines de α Rh2As, composé métallique de structure cristalline très proche de celle de GaAs. Ces couches qui ne présentent pas d'orientation préférentielle sur un substrat amorphe, sont fortement texturées sur GaAs ( [100 ] Rh 2As// [100] GaAs). Leur faible résistivité (~ 25 μΩcm) est compatible avec une utilisation en micro-électronique. Lorsque les substrats de GaAs sont maintenus à une température supérieure à 200 °C lors du codépôt, l'interaction directe du Rh avec le substrat conduit à la formation du composé RhAs

α Rh2As : un candidat possible pour la réalisation de structures épitaxiées (composé métallique)/GaAs

In a MBE 2300 Riber set up, we carried out Rh and As codepositions onto oxidized silicon and (100) GaAs substrates at temperatures ranging from 0 °C to 330°C. We show that it is possible to obtain polycrystalline thin films of α Rh2As, a metallic compound which exhibits the same crystalline structure like GaAs. These layers, which have no preferential orientation on an amorphous substrate, are highly textured on a GaAs substrate ( [100 ] Rh2As//[100] GaAs) and exhibit a low resistivity (~ 25 μΩcm), which is consistent with microelectronic device applications. For GaAs substrates, at temperatures higher than 200 °C the rhodium directly interacts with the substrate and leads to the formation of the RhAs compound.Dans un bâti d'épitaxie par jets moléculaires Riber 2300, nous avons réalisé des codépôts de Rh et d'As sur des substrats de silicium passivé et de GaAs (100) maintenus à des températures variant de 0°C à 330°C. Nous montrons qu'il est possible de réaliser des couches minces polycristallines de α Rh2As, composé métallique de structure cristalline très proche de celle de GaAs. Ces couches qui ne présentent pas d'orientation préférentielle sur un substrat amorphe, sont fortement texturées sur GaAs ( [100 ] Rh 2As// [100] GaAs). Leur faible résistivité (~ 25 μΩcm) est compatible avec une utilisation en micro-électronique. Lorsque les substrats de GaAs sont maintenus à une température supérieure à 200 °C lors du codépôt, l'interaction directe du Rh avec le substrat conduit à la formation du composé RhAs

AN X-RAY DIFFRACTION STUDY OF DISORDER IN GaAlAs-GaAs SUPERLATTICES

Un désordre a été introduit dans des superréseaux GaAlAs-GaAs fabriqués par E J M, en faisant varier intentionnellement, suivant une loi gaussienne, les épaisseurs des puits de GaAs. Les diagrammes de diffraction X donnés par ces structures présentent au voisinage des réflexions satellites d'ordre différent de zéro, des effets inhabituels (pics supplémentaires) qui croissent avec le désordre. Un modèle mathématique basé sur la théorie cinématique permet, connaissant la séquence de croissance, d'expliquer dans le détail les profils observés.An intentional disorder has been introduced in MBE grown GaAlAs-GaAs superlattices by varying, following a gaussian law, the thicknesses of the GaAs wells. The experimental X-ray diffraction diagrams given by these structures show in the vicinity of non-zero order satellite reflections, unusual effects (extra-peaks) increasing with disorder. A mathematical model based on the kinematical theory was established : it allows the computing of the detailed shape of the diffraction profiles, provided the grown sequence is known

Etude des interdiffusions en phase solide dans le contact Ni/AlAs

Solid-state interdiffusions between a thin film of nickel deposited under vacuum conditions and a thick layer of epitaxial AlAs on GaAs (001) and (111) substrates were investigated in the temperature range 200-600 $^{\circ}$C. Complementary analytical methods (RBS, X-ray diffraction, TEM) allow us to point out, according to annealing temperatures, successives steps of the interaction. These steps correspond either to ternary phases which were evidenced by the experimental determination of the Ni-Al-As phase diagram and labelled as A, B and D phases by comparison with the isostructural ternary phases in the Ni-Ga-As diagram or to mixture of ternaries and binaries, more or less strongly textured on the substrate. In fact, the nature of the observed phases is strongly depending on the AlAs substrate orientation, the kinetic of the reaction occurring being slower on AlAs(111) than on AlAs(001). On AlAs(001), a ternary B-phase + NiAl mixture is firstly observed, followed by a second mixture constituted of the ternary A-phase + NiAl and NiAs binaries, and finally, at the end of the interaction, the two binaries NiAl + NiAs appear. On AlAs(111), only two steps of interaction have been found; first of all, the ternary D-phase is obtained, before leading, at the end of the interaction, to the ternary B-phase + NiAl + NiAs mixture. In that case, the 600 $^{\circ}$C annealing is not sufficient to reach the mixture of the binaries NiAl + NiAs which, according to the ternary phase diagram, is the final stage of the Ni/AlAs interaction. The comparative study of the Ni/AlAs and Ni/GaAs interdiffusions shows that the binary NiAl is the “key” compound around which the Ni/AlAs interaction progresses when NiAs is the one of the Ni/GaAs interaction. The binary NiAl which is thermally stable and strongly textured on AlAs appears as an interesting candidate to prepare epitaxial NiAl/AlAs/GaAs heterostructures.Les interdiffusions en phase solide entre une couche mince de nickel déposée dans des conditions d'ultra-vide et des couches épaisses d'AlAs épitaxiées sur des substrats de GaAs orientés (001) et (111) ont été étudiées après des traitements thermiques d'une heure, sous balayage de gaz neutres, entre 200 et 600 $^{\circ}$C. L'utilisation de techniques complémentaires d'analyse (RBS, diffraction X, MET) a permis de mettre en évidence, en fonction de la température de recuit, plusieurs étapes successives d'interaction. Ces étapes correspondent soit à des phases ternaires, mises en évidence lors de la détermination expérimentale du diagramme Ni-Al-As et notées A, B, D par analogie avec celles du diagramme Ni-Ga-As, soit à des mélanges de phases constituées de binaires et/ou de ternaires, toutes ces phases étant plus ou moins fortement texturées sur le substrat. En fait, la nature des phases en présence dépend de l'orientation du substrat, la cinétique de réaction apparaissant plus lente pour l'interaction Ni/AlAs(111) que pour celle Ni/AlAs(001), les étapes successives sont observées : tout d'abord un mélange constitué de la phase ternaire B + NiAl puis un autre mélange : phase ternaire A + NiAl + NiAs et en fin d'interaction les deux binaires : NiAl + NiAs. Sur AlAs(111), seules deux étapes sont mises en évidence, la première correspond à la phase ternaire D, la seconde, en fin d'interaction, est constituée du mélange : phase B + NiAl + NiAs. On remarque dans ce cas le recuit à 600 $^{\circ}$C n'est pas suffisant pour atteindre le mélange des binaires NiAl et NiAs qui, selon le diagramme ternaire, est le stade ultime de l'interaction Ni/AlAs. L'analyse comparée des interdiffusions Ni/AlAs et Ni/GaAs montre que NiAl est le composé “clé” autour duquel pivote l'interaction Ni/AlAs alors que ce rôle était joué par NiAs lors des interdiffusions Ni/GaAs. Thermiquement stable et fortement texturé sur AlAs, le binaire NiAl apparaît comme un candidat prometteur pour la réalisation d'hétérostructures NiAl/AlAs/GaAs

COLLECTIVE INVESTIGATIONS ON 2 TYPICAL SEMI-INSULATING GAAS INGOTS

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