Numéro
J. Phys. I France
Volume 7, Numéro 7, July 1997
Page(s) 889 - 907
DOI https://doi.org/10.1051/jp1:1997208
DOI: 10.1051/jp1:1997208
J. Phys. I France 7 (1997) 889-907

Mécanismes de croissance des faces {001} exactes et désorientées de GaAs par la méthode aux chlorures sous H $\mathsf{_2}$ : diffusion superficielle, croissance par spirale, mécanismes de désorption HCl et GaCl $\mathsf{_3}$

Robert Cadoret and Évelyne Gil-Lafon

LASMEA UMR 6602 CNRS, Université Blaise Pascal de Clermont Ferrand Les Cézeaux, 63177 Aubière Cedex, France



(Reçu le 22 Janvier 1997, accepté le 24 mars 1997)

Abstract
A general theoretical model of the {001}GaAs growth has been developed to understand the different processes involved in the AsCl 3/H 2 and AsCl 3/He systems. The step flow and spiral growth mechanisms, and the processes of GaCl adsorption and chlorine desorption by H 2 in HCl have been determined by fitting theoretical and experimental curves. A mechanism of GaCl adsorption in a second layer followed by GaCl 3 desorption, determined from a fit to experimental results obtained in the AsCl 3/He system, explains the increase of the growth rate observed with H 2 at low substrate temperature or at high GaCl molar fraction in the vapor phase. The parameters involved in the growth mechanisms have been calculated by taking into account mass transfert.

Résumé
Un modèle théorique général de la coissance {001} de GaAs par la méthode aux chlorures sous hydrogène ou hélium a été élaboré afin de retrouver l'ensemble des résultats expérimentaux publiés. Les mécanismes de diffusion superficielle, de croissance en spirale, d'adsorption de GaCl et de désorption du chlore par H 2 sous forme HCl sont analysés, en tenant compte du transfert de masse. Un second mécanisme de croissance par adsorption de GaCl en deuxième couche avec désorption de GaCl 3, paramétré à partir d'expériences effectuées sous hélium, explique les remontées des vitesses de croissance observées sous hydrogène à basse température ou à fraction molaire élevée de GaCl en phase vapeur.



© Les Editions de Physique 1997

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