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The characterization of misfit dislocations at {100} heterojunctions in III–V compound semiconductors

1989; University of Toronto Press; Volume: 37; Issue: 10 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(89)90312-x

1878-0768

Bruno C. De Cooman, C.B. Carter, Chan Kam Toi, J. R. Shealy,

Advanced Semiconductor Detectors and Materials

Strain localization at near-lattice-mismatched (100) semiconductor heterojunctions results in the formation of dislocations due to plastic deformation of the epilayer at low temperatures. A geometric model for this deformation has been presented which predicts the main features of these dislocation arrays at the heterojunction. In a full analysis of these dislocations, both the dissociated nature of the dislocations and their αβcharacter must be taken into account. The model has been tested by analyzing the arrangement and character of dislocations present in (Ga,In)As/GaAs and (Ga, In)P/GaAs heterostructures. It is shown that the dislocations geometries differ significantly depending on whether the epilayer was in tension or compression during growth. La localisation des déformations sur les hétérojonclions (100) à désaccord réticulaire, dans les semiconducteurs. entraîne la création do dislocations dues à la déformation plastique de la couche épitaxique à basse température. Nous avons présenté un modèle géométrique de cette déformation qui prédit les caractéristiques principales de ces arrangements de dislocations sur l'hétérojonction. Dans une analyse plus complète de ces dislocations, nous avons dû prendre en compte à la fois la nature dissociée des dislocations et leur caractère αβ Ce modèle a été testé en analysant l'arrangement et le caractère des dislocations présentes dans les héterostructures (Ga,In)As/GaAs et (Ga,In)P/GaAs. La géométrie des dislocations est nettement différente selon que la couche épitaxique est en compression ou en tension pendant la croissance. Die Lokalisierung der Spannungen an einem nahezu gitterangepaβten (100)-Halbleiterhetcroübergang führt zur Bildung von Versetzungen, idem sich die epitaktische Schicht bei niedriger Temperatur verformt. Für diesen Prozeβ wird ein geometrisches Modell vorgestellt, welches die wesentlichen Eigenschaften dieser Versetzungsanordnungen an dem Heteroübergung voraussagt. Bei einer ausführlichen Analyse dieser Versetzungen müssen die aufgespaltene Natur und der αβ-Charakter der Versetzungen berücksichtigt werden. Das Modell wird mit einer Analyse der Netzwerke in (Ga,In)As/GaAs- und (Ga,In)P/GaAs-Heterostrukturen geprüft. Es wird gezeigt, daβ die Geometrie der Versetzungen sich deutlich unterscheidet, je nachdem die epitaktische Schicht während des Wachstums unter Druck- order Zugspannungen stand.