Etude de recuits thermiques de substrats InP (100) par ellipsométrie dans un réacteur de croissance aux hydrures

Abstract

La préparation des surfaces (100) des substrats InP a fait l’objet de notre étude. Le réacteur aux hydrures conçu pour la croissance épitaxiale est associé à un éllipsomètre qui permet l’analyse in situ en temps réel de l’état de surface de l’échantillon. L’éllipsomètre réalisé au laboratoire comporte un système original d’acquisition et de traitement des données qui évite l’échantillonnage. Grâce à cette technique de mesures ellipsométriques, nous avons déterminé les caractéristiques optiques du substrat nu et mis en évidence une couche d’oxyde recouvrant celui-ci, après nettoyage chimique précédant le traitement thermique. De nombreuses procédures de nettoyage thermique ont été étudiées, sous contrôle ellipsométrie, nous permettant de déterminer les conditions optimales pour stabiliser l’état de surface sous flux de phosphine. Ainsi, nous avons éclairé l’influence de certains paramètres : - la pression partielle de phosphine introduite dans le réacteur et son taux de pyrolise. - La présence d’indium en zone source - Le profil de température et son évolution lors du recuit thermique - La qualité de départ du substrat. Enfin, une étude thermodynamique permet d’envisager les diverses réactions qui sont à l’origine de la qualité de surface du substrat en présence de phase gazeuse.