Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 14, Numéro 1, janvier 1979
Page(s) 223 - 229
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01979001401022300
Rev. Phys. Appl. (Paris) 14, 223-229 (1979)
DOI: 10.1051/rphysap:01979001401022300

Incorporation de l'aluminium, du phosphore et du zinc dans les hétérojonctions AlxGa1-xPyAs 1-y-GaAs réalisées par épitaxie en phase liquide

L. Mayet, M. Gavand et A. Laugier

Laboratoire de Physique de la Matière , I.N.S.A. de Lyon, Bâtiment 502, 20 avenue A.-Einstein, 69621 Villeurbanne Cedex, France


Abstract
The incorporation of small amounts of Phosphorus (< 3.5 %) in the GaAlAs-GaAs heterostructure solar cells for high concentration can cancel the room temperature lattice mismatch and the stress at the interface. This is obtained without creation of new defects at the growth temperature (900, 800 C). Concentrations profiles of P, Al, Zn in single liquid phase epitaxy heterostructures indicate : 1) the A1 composition may be constant. A graded band gap structure can also be obtained (104 eV m-1); 2) Phosphorus concentration decreases from the interface to the surface (6 % micron-1) accordingly the quaternary phase diagram ; 3) the Zn concentration also decreases ; 4) Zn diffuse into the substrate (a few thousands Å).


Résumé
L'incorporation de phosphore (< 3,5 %) dans la fenêtre (Ga, Al)As des photopiles GaAs conçues pour fonctionner sous concentration élevée permet d'annuler, dans la zone de température de fonctionnement, l'écart de paramètre cristallin et les contraintes mécaniques à l'interface. On montre que cette compensation peut être obtenue sans créer, pendant l'élaboration (800, 900 C), de nouveaux défauts. Des profils de concentration en P, Al, Zn dans de simples hétérostructures réalisées par épitaxie liquide montrent que : 1) la concentration d'Al peut être maintenue constante ou bien peut créer un gradient de bande interdite favorable au rendement (104 eV m -1); 2) celle de P décroît de l'interface vers la surface (6 % par micron). Ceci est corrélé aux valeurs élevées du coefficient de partage déduit du diagramme de phase quaternaire ; 3) celle de l'accepteur Zn évolue de la même façon ; 4) le zinc diffuse dans le substrat sur quelques milliers d'angströms.

PACS
8115L - Deposition from liquid phases melts and solutions.
8630J - Photoelectric conversion: solar cells and arrays.
0510D - Epitaxial growth.
2530B - Semiconductor junctions.
2560Z - Other semiconductor devices.
8420 - Solar cells and arrays.

Key words
aluminium compounds -- gallium arsenide -- gallium compounds -- III V semiconductors -- liquid phase epitaxial growth -- p n heterojunctions -- semiconductor growth -- solar cells -- heterojunctions -- liquid phase epitaxy -- GaAlAs GaAs heterostructure -- high concentration -- Zn -- Al -- P