Diffusion du zinc dans GaAlSb et application à la photodétection infrarouge

Abstract

La diffusion du zinc a été effectuée dans les alliages Ga1-xAl xSb de type n, à x ≤ 0,20, obtenus par épitaxie en phase liquide sur substrat GaSb (111). Les températures de diffusion ont été fixées à 510 °C, 550 °C et 600 °C. La diffusion a été réalisée en tube fermé à partir de la phase vapeur. Les profils de diffusion ont été déterminés avec une microsonde ionique. Le coefficient de diffusion effectif a été calculé. Il s'écrit Deff = D0 exp( — E0/kT) avec pour x = 0,17, D0 = 8 cm2 s-1 et E 0 = 1,92 eV. La solubilité limite ainsi que la vitesse de diffusion du zinc augmentent avec la teneur en aluminium de l'alliage. Des photodiodes p+ n à géométrie MESA (∅ = 300 μm) ont été préparées. Les jonctions diffusées sont abruptes avec des courants inverses (autour de 10 μA) attribués à des courants de surface. L'étude de la réponse spectrale des photodiodes a été effectuée en fonction de la composition de l'alliage et de la profondeur de jonction. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec des jonctions peu diffusées (0,4 μm). Ils montrent que les structures diffusées p+ n à Ga0,85Al0,15Sb et Ga0,96Al0,04Sb sont adaptées à la photodétection à 1,3 μm et 1,55 μm

Theoretical Study of the Spectral Response in Near Infrared of III-V Photodetectors Based on Al, Ga, In, and Sb: The Window Layer Effect

“…This photocurrent is essentially an electron current whose the same expression is given by A. Joullie et al [6].…”

Modelado y fabricación de células fotovoltaicas de GaSb : Aplicación a sistemas termofotovoltaicos

“…Por esta peculiaridad, se suele denominar método del crisol semi-sellado (en la literatura anglosajona, pseudo-closed box o también quasi-closed box). Después de los primeros experimentos en GaAs, fue utilizada con éxito para realizar difusiones de Zn en GaSb[Joullie84] [Fraas89], siendo actualmente la opción tecnológica mayoritaria para realizar difusiones de Zn tanto en el ámbito de los convertidores termofotovoltaicos de GaSb[Gruenbaum94a] [Khvostikov95] [Bett97a] [Andreev98] [Sulima03a] [Martin03] como para otro tipo de estudios científicos [Hidalgo01].En general, los sustratos se encuentran dispuestos horizontalmente en bandejas dentro del crisol, aunque a veces se han realizado diseños especiales que permiten su disposición en vertical [Sulima94][Bett95]. Para evitar la oxidación de las fuentes de dopante y de los sustratos semiconductores, se suele hacer pasar un flujo de un gas reductor por el tubo de difusión, generalmente hidrógeno purificado[Khvostikov95]…”