Photoemission studies of the Au–InP(110) interface

Abstract

We report new photoemission studies of the Au-InP (110) interface for both n-andp-type samples using synchrotron radiation in the energy range 80 tol8S eV. By slowly increasing Au coverages and by studying core level structures and valence band spectra we have been able to differentiate between two coverage intervals. The lower coverage interval (8 < I ML) is dominated by band bending with no measurable chemical changes and with a total measured Schottky barrier height of 0.6 eV. In the higher coverage interval (I < 8<,37 ML), we observed changes in the In 4d and P 2p core level shapes and a monotonic shift of the Au 4/ to lower binding energies with increased Au coverage. Evidence of intermixing of Au with the P and In atoms indicates the formation of a nonabrupt interface. These results are at variance with the view that Au is a nonreactive metal on InP (110).

Interaction of hydrogen with InN thin films elaborated on InP(100)

“…One of the effects of atomic hydrogen is also an increase in the spin-orbit splitting value of the In-In contribution in the In 4d XPS spectra in the 0.7-1.4 eV range, as shown in Table 1. Similarly, the Au 5d spin-orbit splitting has been found to increase from 1.5 to about 2.1 for the Au/ InP(1 1 0) interface [19]. In both the cases, the change may be indicative of a relaxation (or screening effect) mentioned above.…”

Formation de l'interface métal/InP et de diodes Schottky sur InP

“…On peut alors déduire des valeurs du photovoltage les valeurs de Vs portées dans le tableau II. Ces valeurs de Vs, en accord satisfaisant avec les résultats de photoémission publiés [27][28][29][33][34][35][36], montrent que l'ancrage du niveau de Fermi en surface s'effectue dans la moitié supérieure de la bande interdite à environ 400 meV du bas de la bande de conduction dans le cas de l'or et de l'argent, à environ 150/200 meV dans le cas de l'aluminium. Il est à remarquer que l'ancrage se produit dans la même plage d'énergie que celle vers laquelle tend à être ancré le niveau de Fermi en surface sous l'effet d'une forte densité d'états de clivage.…”

“…Le type n semble être un indicateur plus fiable de la position de l'ancrage dans les diodes qui se situerait donc à environ 400-450 meV en dessous de la BC, en accord satisfaisant avec nos mesures pour moins d'une monocouche. Dans le cas de l'or aussi, l'ancrage final serait établi très tôt, en accord avec les résultats de Spicer et al [34,35] mais en désaccord avec les résultats de Brillson et al [33] qui font apparaître une évolution de l'ancrage avec le taux de couverture jusqu'à environ 20 Á. 4.…”

“…Si depuis une dizaine d'années beaucoup d'études ont été effectuées sur GaAs, beaucoup moins de résultats sont disponibles pour InP. Ces résultats [27][28][29][30][31][32][33][34][35][36] font cependant apparaître que si la plage des valeurs possibles pour la position du niveau de Fermi à l'interface est caractéristique du semiconducteur, des hauteurs de barrière sensiblement différentes sont produites par les métaux réactifs et non réactifs. Peu d'expérimentateurs ont étudiés le contact Schottky à la fois sur les surfaces (110) obtenues par clivage et (100) obtenues par nettoyage chimique, d'une part par des techniques d'analyse de surface, d'autre part par une caractérisation électrique des diodes.…”