Rev. Phys. Appl. (Paris) 16, 579-589 (1981)
DOI: 10.1051/rphysap:019810016010057900

Qualitative and quantitative assessments of the growth of (Al,Ga) As-GaAs heterostructures by in situ ellipsometry

G. Laurence, F. Hottier et J. Hallais

Laboratoires d'Electronique et de Physique Appliquée, 3, avenue Descartes, 94450 Limeil Brevannes, France

Abstract
Fast ellipsometers have made feasible real-time assessment of heterostructure growth in a vapour phase ambient. A fast ellipsometer/MO-VPE experimental system is described and the possibilities of in situ ellipsometry are investigated in the case of GaAs-(Al, Ga)As structure growth : qualitative assessment in real-time and quantitative assessment (growth rate, composition determination and transition width) by experimental data processing after growth.

Résumé
Le développement d'ellipsomètres automatiques a permis la caractérisation en temps réel de la croissance d'hétérostructures, dans l'environnement haute température et haute pression des réacteurs d'épitaxie en phase vapeur. On décrit la mise en oeuvre et l'utilisation d'un ellipsomètre automatique associé à un système d'épitaxie aux organométalliques. L'application de l'ellipsométrie in situ au contrôle en temps réel de la croissance d'hétérostructures est ensuite décrite. Enfin, on montre qu'une analyse a posteriori des mesures in situ permet une caractérisation détaillée du profil de composition et en particulier des interfaces entre films de compositions différentes.

PACS
0760F - Optical polarimetry and ellipsometry.
6855 - Thin film growth, structure, and epitaxy.
7340L - Electrical properties of semiconductor to semiconductor contacts, p n junctions, and heterojunctions.
8115H - Chemical vapour deposition.
0510D - Epitaxial growth.
2520D - II VI and III V semiconductors.
2530B - Semiconductor junctions.
7320 - Physics and chemistry computing.

Key words
aluminium compounds -- ellipsometry -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- p n heterojunctions -- physics computing -- semiconductor growth -- vapour phase epitaxial growth -- MO VPE experimental system -- computer based ellipsometry -- metallorganic vapour phase epitaxy -- real time assessment -- heterostructure growth -- vapour phase ambient -- GaAs Al, GaAs structure growth -- growth rate -- composition determination -- transition width