Dans une tentative de réalisation d'une hétérointerface InP – Si , une méthode nouvelle et générique, la technique de surcroissance latérale épitaxiale ondulée (CELOG) dans un réacteur d'épitaxie en phase vapeur d'hydrure, a été étudiée. Une couche germe InP sur Si(0 0 1) a été modelé en bandes mésa gravées étroitement espacées, révélant la surface de Si entre elles. La surface avec les rayures mesa ressemble à une surface ondulée. Le dessus et les parois latérales des bandes mesa ont ensuite été recouverts d'un masque de SiO2, après quoi les ouvertures de ligne au-dessus des bandes mesa ont été modelées. La croissance d'InP a été réalisée sur cette surface ondulée. Il est montré que la croissance d'InP émerge sélectivement des ouvertures et non sur la surface de silicium exposée, mais se propage progressivement latéralement pour créer une interface directe avec le silicium, d'où le nom CELOG. Nous étudions le comportement de croissance à l'aide de paramètres de croissance. La croissance latérale est délimitée par des plans limites d'indice élevé de {3 3 1} et {2 1 1}. L'arrangement atomique de ces plans, L'incorporation de dopants dépendant de l'orientation cristallographique et la sursaturation de la phase gazeuse affectent l'étendue de la croissance latérale. Un rapport de taux de croissance latéral à vertical aussi grand que 3,6 est atteint. Les études de diffraction des rayons X confirment une amélioration substantielle de la qualité cristalline du CELOG InP par rapport à la couche de germination InP. Des études de microscopie électronique à transmission révèlent la formation d'une hétérointerface directe InP – Si par CELOG sans dislocations de filetage. Bien qu'il ait été démontré que CELOG évite les dislocations qui pourraient survenir en raison du grand décalage de réseau (8%) entre InP et Si, des défauts de jalonnement pourraient être observés dans la couche. Celles-ci sont probablement créées par la rugosité de surface de la surface Si ou du masque SiO2 qui, à son tour, aurait été une conséquence des traitements initiaux du procédé.

Source : IOPscience

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