Issue
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 23, Number 5, mai 1988
Page(s) 727 - 738
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01988002305072700
Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 727-738 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:01988002305072700

Study on fundamental defects and their effect on GaAs device properties

S. Miyazawa, K. Watanabe, J. Osaka et K. Ikuta

Atsugi Laboratories, NTT Electrical Communication Laboratories, 3-1, Morinosato Wakamiya, Atsugi-shi, Kanagawa 243-01, Japan


Abstract
Our understanding of the causal relationship between material parameters and GaAs FET threshold voltage is briefly presented from the viewpoint of point defect reactions. Primarily, dislocations in LEC-grown GaAs are focused on in light of threshold voltage scattering, and point defects associated with dislocations attributable to threshold voltage scattering are discussed. High temperature post-growth annealing results in the increase in [EL2], which provides homogenization of device characteristics, even when the crystal contains dislocations. A possible defect model around dislocations and evolution of such defects in crystal growth and annealing cycles are proposed, where As-interstitial is mainly considered.


Résumé
L'état de notre compréhension des relations entre les paramètres du matériau et de la tension seuil du transistor GaAs à effet de champ est présenté brièvement sous l'angle des réactions entre défauts ponctuels. L'accent est d'abord mis sur les dislocations dans GaAs semi-isolant (LEC) et sur leur rapport avec la dispersion des tensions seuil. On discute ensuite des défauts ponctuels associés à ces dislocations, auxquels on attribue la dispersion des tensions seuil. On montre qu'un recuit haute température produit une augmentation de la concentration d'EL2 et une homogénéisation des caractéristiques des dispositifs, même en présence de dislocations. Un modèle possible de défauts au voisinage des dislocations, basé sur des interstitiels d'arsenic, et une évolution de ces défauts, en cours de croissance et de cycles de recuit est proposé.

PACS
6170E - Other point defects.
6170G - Dislocations: theory.
2560 - Semiconductor devices.

Key words
field effect transistors -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- point defects -- semiconductor -- FET threshold voltage -- point defect -- dislocations -- post growth annealing -- device characteristics -- GaAs