Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 22, Numéro 8, août 1987
Page(s) 797 - 802
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01987002208079700
Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 797-802 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002208079700

Etude par photoémission de la passivation de GaAs en plasmas multipolaires d'azote et d'hydrogène

P. Friedel, J.P. Landesman et R. Mabon

Laboratoires d'Electronique et de Physique appliquée (LEP) 3 av. Descartes, 94450 Limeil-Brevannes, France


Abstract
The passivation of III-V materials is a challenge to surface physicists. A passivation process by plasma cleaning and nitriding the surface has been proposed. This review of the results obtained at LEP on this subject mainly concentrates on the interaction between the hydrogen plasma or the nitrogen plasma and the surface of the sample. The multipolar plasma generates low temperature ions and a high proportion of atomic species. We are concerned with the chemical bonds as revealed by photoemission and by the electrical properties of the surface. The electrical properties are measured in situ by core level photoemission. We shall center our investigations on the existence of « elemental » arsenic and on the oxide removal on the surface.


Résumé
La passivation des matériaux III-V demeure un défi aux physiciens des surfaces. Un processus de passivation faisant intervenir une étape de nettoyage et la formation d'un nitrure en plasma a été proposé. Dans cette revue des résultats obtenus au LEP, nous détaillerons particulièrement l'interaction entre le plasma d'hydrogène ou le plasma d'azote et la surface de l'échantillon. Le plasma multipolaire utilisé produit des ions peu énergétiques et une forte proportion d'espèces atomiques. Nous concentrons notre investigation à l'étude des liaisons chimiques observées par photoémission et aux propriétés électriques de la surface. Les caractéristiques électriques sont étudiées in situ par photoémission de niveaux de coeur. L'attention sera focalisée sur la présence d'arsenic « élémentaire » et sur la désoxydation de la surface.

PACS
7960G - Photoelectron spectra of composite surfaces.
8160C - Surface treatment and degradation in semiconductor technology.
2520D - II VI and III V semiconductors.
2550E - Surface treatment semiconductor technology.

Key words
gallium arsenide -- III V semiconductors -- photoelectron spectra -- III V semiconductor -- plasma nitriding -- passivation -- plasma cleaning -- surface -- multipolar plasma -- chemical bonds -- photoemission -- electrical properties -- core level photoemission -- GaAs -- N sub 2 -- H sub 2