Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 63-70 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:0198800230106300

Caractérisation physico-chimique et électrique de structures fluorure - semi-conducteur III-V (passivation de GaAs et InP)

A.S. Barrière¹, A. Chaouki¹, G. Couturier¹, T. Seguelong¹, C. Sribi¹ et P. Alnot<sup>2

1</sup>  LEMME, 351, Cours de la Libération, 33405 Talence Cedex, France
²  LCR THOMSON CSF, Domaine de Corbeville, 91401 Orsay, France

Abstract
The presented results deal with the physico-chemical and electrical characterization of SrF2 thin films deposited under vacuum on InP and of InF 3 and GaF3 layers resulting from a partial fluorination of InP and GaAs. Whatever the preparation mode may be, at the precision of the R.B.S., the bulk of the fluoride layers presents the expected stoichiometry and a X.P.S. study reveals that phosphorus and arsenic are bounded with fluorine at the film-substrate interfaces. In other respect, in all cases, the C-V characteristics of the obtained M.I.S. structures show an important modulation of the surface potential of the semiconductor. For SrF2-InP the interface state density is very low (≈ 1011 eV-1 cm-2) ; for the fluorinated InP and GaAs samples it is about 10 12 and 5 x 1011 eV-1 cm-2 respectively.

Résumé
Les travaux présentés se rapportent à la caractérisation physico-chimique et électrique de couches minces de SrF2 déposées sous vide sur InP et de films d'InF3 et de GaF3 résultant d'une fluoruration partielle d'InP et de GaAs. Quel que soit le mode de préparation, à la précision de la R.B.S. près, le volume des couches de fluorure présente la stoechiométrie attendue et une étude X.P.S. révèle qu'aux interfaces couches-substrats le phosphore et l'arsenic sont liés au fluor. Par ailleurs, dans tous les cas, les caractéristiques C-V des structures M.I.S. obtenues montrent une importante modulation du potentiel de surface des semi-conducteurs. Dans le cas de SrF2-InP la densité d'états d'interface est très faible ( ≈ 1011 eV-1 cm-2) pour InP et GaAs fluorés elle est voisine de 1012 et 5 x 1011 eV-1 cm-2 respectivement.

PACS
7340Q - Electrical properties of metal insulator semiconductor structures.
8160C - Surface treatment and degradation in semiconductor technology.

Key words
III V semiconductors -- metal insulator semiconductor structures -- particle backscattering -- passivation -- X ray photoelectron spectra -- physico chemical characterization -- electrical characterization -- stoichiometry -- film substrate interfaces -- C V characteristics -- surface potential -- interface state density -- GaAs SrF sub 2 -- InP SrF sub 2