Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 1159-1168 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:0198700220100115900

Heat treatment effect on p type Zn doped InP substrates

A. Dhouib¹, B. Maloumbi¹, C. Martinez¹, L. Gouskov¹, D. Bayaa², T. Bretagnon² et R. Coquille<sup>3

1</sup>  Centre d'Electronique de Montpellier (CEM) associé au CNRS (USA 391), Université des Sciences et Techniques du Languedoc, place E. Bataillon, 34060 Montpellier Cedex, France
²  Groupe d'Etudes des Semi-conducteurs (GES) associé au CNRS, Université des Sciences et Techniques du Languedoc, p1. E. Bataillon, 34060 Montpellier Cedex, France
³  Centre National d'Etudes des Télécommunications (CNET), route de Trégastel, BP 40, 22301 Lannion Cedex, France

Abstract
During the process of elaboration of n+ /p InP photodiodes for solar energy conversion, we have observed that the 700 C sulfur diffusion into Zn doped InP substrates strongly modifies the electrical and photoelectrical properties of these substrates. A simple annealing at the same temperature produces nearly equivalent effects. The most relevant modification is a strong, depth independent hole density increase (more than one order of magnitude). A degradation of the photoelectrical parameters : diffusion length L and carrier lifetime τ has also been detected near the surface of the heat treated substrates. The deep traps measured from deep level transient spectroscopy (DLTS) are not typical of the heat treatment.

Résumé
Au cours du processus d'élaboration de photodiodes InP n+ /p pour la conversion d'énergie solaire par diffusion de soufre à 700 C dans des substrats d'InP dopés Zn, les propriétés électriques et photoélectriques des substrats sont fortement modifiées. Les mêmes effets sont observés après un simple recuit des substrats à la même température. La modification la plus notable est une forte augmentation de la densité de trous (plus d'un ordre de grandeur) uniforme en profondeur. Une dégradation superficielle des paramètres photoélectriques, longueur de diffusion L et durée de vie τ des porteurs a aussi été observée. Les pièges profonds détectés dans les substrats après traitement thermique ne sont pas typiques de ce traitement.

PACS
7220J - Charge carriers: generation, recombination, lifetime, and trapping semiconductors/insulators.
7240 - Photoconduction and photovoltaic effects: photodielectric effects.
8140R - Electrical and magnetic properties related to treatment conditions.
2520D - II VI and III V semiconductors.
4210 - Photoconducting materials and properties.

Key words
annealing -- carrier density -- electron traps -- hole traps -- III V semiconductors -- indium compounds -- zinc -- semiconductor -- annealing effects -- photoelectrical parameters degradations -- hole density -- diffusion length -- carrier lifetime -- deep traps -- deep level transient spectroscopy -- DLTS -- heat treatment -- InP:Zn substrates