Rev. Phys. Appl. (Paris) 9, 455-463 (1974)
DOI: 10.1051/rphysap:0197400902045500

Diagramme de phases et croissance par épitaxie en phase liquide du GaxIn1-xSb

A. Joullie, R. Dedies, J. Chevrier et G. Bougnot

Centre d'Etudes d'Electronique des Solides Université des Sciences et Techniques du Languedoc, place Eugène-Bataillon, 34060 Montpellier, France

Abstract
An accurate ternary phase diagram in the In rich region of the Ga-In-Sb system has been established. The liquidus data were obtained from DTA measurements on samples of predetermined composition. The solidus data were found by measuring the Ga concentration of crystals grown from In rich solutions by liquid phase epitaxy. Liquidus isotherms and solidus lines were calculated using a regular solution model. By fitting some thermodynamical parameters, good agreement with experimental points were obtained. GaxIn1-xSb epitaxial layers with 0 ≤ x ≤ 0.92 were grown on [111 ] InSb substrates in the temperature range of 400 °C-300 °C. Homogeneity and other layer characteristics were examined. Some electrical measurements were reported.

Résumé
Un diagramme de phase précis dans la région riche en indium du système ternaire Ga-In-Sb a été établi. Les points du liquidus ont été obtenus par analyse thermique différentielle d'échantillons de composition déterminée. Les points du solidus résultent de la mesure de la concentration en gallium de cristaux ternaires épitaxiés à partir de liquides riches en indium. Les isothermes du liquidus et les courbes solidus ont été calculés sur le modèle des solutions régulières. En ajustant certains paramètres thermodynamiques, l'accord obtenu avec les points expérimentaux est excellent côté indium du diagramme ternaire. Des couches de GaxIn1-xSb de 0 ≤ x ≤ 0,92 ont été épitaxiées sur substrats d'InSb orientés [111] dans la gamme de températures 400-300 °C. L'homogénéité et les autres caractéristiques de ces couches ont été examinées. Quelques résultats de mesures électriques sont fournis.

PACS
6470 - Phase equilibria, phase transitions, and critical points.
8110D - Crystal growth from solution.
8115L - Deposition from liquid phases melts and solutions.
8130D - Phase diagrams of other materials.
0510D - Epitaxial growth.
2550 - Semiconductor device technology.

Key words
crystal growth from melt -- epitaxial growth -- gallium compounds -- III V semiconductors -- indium antimonide -- phase diagrams -- semiconductor growth -- phase diagram -- liquid phase epitaxial growth -- Ga sub x In sub 1 x Sb -- liquidus data -- In rich region -- DTA measurements -- solidus data -- regular solution model -- liquidus isotherms -- thermodynamical parameters -- InSb substrates -- homogeneity -- layer characteristics -- electrical measurements -- concentration measurement -- 300 to 400 degrees C