Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 827-836 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002208082700

Application de la technique des oscillations d'intensité de diffraction électronique en incidence rasante à la croissance des semi-conducteurs III-V par épitaxie par jets moléculaires

F. Turco, J. Massies et J.P. Contour

Laboratoire de Physique du Solide et Energie Solaire, CNRS - Sophia Antipolis, 06560 Valbonne, France

Abstract
Reflection high energy electron diffraction (RHEED) oscillations recorded during molecular beam epitaxy (MBE) allows the determination in real time of some of the main growth parameters of III-V semiconductors such as growth rate, element III fluxes impinging at the surface and sticking coefficients of the elements III. Illustrations of this technique are given for GaAs, AlAs, Al(x)Ga(1-x)As and Al(1-x)In(x)As epitaxial growth onto GaAs substrates. The growth interface roughness for these different materials is investigated versus growth parameters. We also report for the first time the observation of RHEED oscillations phenomenon during the growth of Ga(1-x)In(x)As and Al(1-x)In(x)As lattice matched on InP substrates.

Résumé
L'enregistrement des oscillations d'intensité de diffraction des électrons en incidence rasante (RHEED) en cours de croissance épitaxiale par jets moléculaires (EJM), permet la détermination en temps réel de certains paramètres essentiels de la croissance tels que vitesse, composition d'alliage, intensité des flux d'éléments III incidents à la surface et coefficients de collage des éléments III. Nous donnons des exemples de l'utilisation de cette technique obtenus dans le cas de la croissance de GaAs, AlAs, Al(x)Ga(1-x)As et Al(1-x )In (x )As sur substrats GaAs. Nous discutons des états de rugosité de l'interface de croissance observés pour ces différents matériaux et de leurs évolutions en fonction des paramètres de croissance. D'autre part, nous reportons l'observation pour la première fois du phénomène des oscillations de RHEED pendant la croissance Ga(1-x)In(x)As et Al(1-x )In(x)As en accord de maille sur substrat InP.

PACS
6855 - Thin film growth, structure, and epitaxy.
8115G - Vacuum deposition.
0510D - Epitaxial growth.
2520D - II VI and III V semiconductors.

Key words
III V semiconductors -- molecular beam epitaxial growth -- reflection high energy electron diffraction -- semiconductor epitaxial layers -- semiconductor growth -- molecular beam epitaxy -- growth -- sticking coefficients -- interface roughness -- RHEED oscillations -- GaAs -- AlAs -- Ga sub 1 x In sub x As -- Al sub x Ga sub 1 x As -- Al sub 1 x In sub x As