Rev. Phys. Appl. (Paris) 16, 209-216 (1981)
DOI: 10.1051/rphysap:01981001605020900

Hétérojonctions ZnTe/GaAlSb préparées par épitaxie en phase liquide

A. Joullie¹, A. Rossi², J.-F. Bresse², A. Jalil³, V. Thierry-Mieg³ et J. Chevallier<sup>3

1</sup>  Centre d'Etudes d'Electroniques des Solides, Université des Sciences et Techniques du Languedoc, 34060 Montpellier Cedex, France
²  Laboratoire de Microscopie Electronique et de Microanalyse, 1, place Aristide-Briand, F-92190 Meudon-Bellevue, France
³  Laboratoire de Physique des Solides, C.N.R.S., 1, place Aristide-Briand, F-92190 Meudon-Bellevue, France

Abstract
Heterojunctions (p) ZnTe/(n) Ga1-xAl xSb were grown by liquid phase epitaxy of Te doped Ga1-xAl xSb onto P doped ZnTe substrates, with x varying from 0 to 0.60. The presence, at the substrate-deposite interface, of a quinary alloy (Ga 1-xAlx)1-yZn ySb1-zTez, was shown by electron microprobe analysis. The epilayers were n-type and heavily tellurium doped. A diffusion of Ga, Al and Sb elements into the ZnTe substrate was detected by S.I.M.S. on about 10 μ. The diffused zones are semi-insulating and red cathodoluminescent. From the temperature dependence of the forward I-V characteristics, we deduce that a space-charge recombination current could explain the conduction process in the dark. The spectral response of these heterojunctions showed that only the minority photocarriers created in ZnTe are collected. A band structure is proposed relative to a (p) ZnTe/(n) Ga0.40Al 0.60Sb heterojunction.

Résumé
Des hétérojonctions (p) ZnTe/(n) Ga1-xAl xSb ont été obtenues par épitaxie en phase liquide de Ga1- xAlxSb dopé au tellure sur substrat ZnTe dopé au phosphore, la concentration en AlSb des couches épitaxiées variant de 0 à 0,60. La présence, à l'interface substrat-dépôt, d'un alliage quinaire (Ga1-xAlx)1- yZnySb1-zTe z a été mise en évidence par analyse des structures à l'aide d'une microsonde électronique de Castaing. Les couches épitaxiées, de type n, sont fortement dopées au tellure (de l'ordre de 1 % atomique). Une diffusion des éléments Ga, Al et Sb du dépôt dans le substrat de ZnTe a été détectée par S.I.M.S. sur une profondeur d'environ 10 μ. Cette diffusion rend le ZnTe semi-isolant, et luminescent dans le rouge. L'analyse des caractéristiques courant-tension à diverses températures laisse supposer que le courant direct est un courant de recombinaison de trous excités thermiquement dans la bande de valence. L'étude de la réponse spectrale montre que seuls les porteurs minoritaires du côté de ZnTe participent à la conduction sous éclairement. Une structure de bandes d'énergie est proposée pour une hétérojonction (p) ZnTe/(n) Ga0,40Al0,60Sb.

PACS
7240 - Photoconduction and photovoltaic effects: photodielectric effects.
7340L - Electrical properties of semiconductor to semiconductor contacts, p n junctions, and heterojunctions.
7860H - Cathodoluminescence, ionoluminescence condensed matter.
8115L - Deposition from liquid phases melts and solutions.
0510D - Epitaxial growth.
2530B - Semiconductor junctions.
4210 - Photoconducting materials and properties.

Key words
aluminium compounds -- cathodoluminescence -- gallium compounds -- II VI semiconductors -- III V semiconductors -- liquid phase epitaxial growth -- luminescence of inorganic solids -- p n heterojunctions -- photoconductivity -- zinc compounds -- ZnTe GaAlSb heterojunctions -- liquid phase epitaxy -- substrate deposit interface -- quinary alloy -- Ga sub 1 x Al sub x sub 1 y Zn sub y Sb sub 1 z Te sub z -- electron microprobe analysis -- diffused zones -- red cathodoluminescent -- temperature dependence -- forward I V characteristics -- space charge recombination current -- spectral response -- minority photocarriers -- band structure -- Ga sub 0.40 Al sub 0.60 Sb -- Ga sub 1 x Al sub x Sb:Te -- ZnTe:P -- ZnTe substrate -- dark conduction -- GaAlSb -- p n heterojunction -- n type epilayers