Simulation of growth of graded bandgap GaAsP layers at liquid phase electroepitaxy

Abstract

The composition control possibility of the GaAs₁₋ₓPₓ solid solution on GaAs substrate at liquid phase electroepitaxy from the Ga-As-P solution-melt is theoretically considered. It has been established that under steady-state conditions specifying the process parameters such as temperature and/or the thickness of the growth space, it is possible to obtain graded bandgap layers of the GaAs₁₋ₓPₓ solid solution with P content increasing towards the surface of the layer that possesses the composition gradient from 0.5·10⁻⁴ mole fraction/nm to 2.0·10⁻³ mole fraction/nm. It has been also shown that the composition control of ternary solid solutions at liquid phase electroepitaxy can be realized by use of unsteady electric field.

Теоретично розглянуто можливість управління складом твердого розчину GaAs₁₋ₓPₓ на підкладці GaAs при рідиннофазній елентроепітаксії з розчину-розплаву GaAs- P. Встановлено, що у стаціонарних умовах, задаючи такі параметри процесу, як температура та/або товщина ростового зазору, можна отримати варизонні шари твердого розчину GaAs₁₋ₓPₓ із збільшенням вмісту Р до поверхні шару, що мають градієнт складу від 0.5·10⁻⁴ мольн.частка/нм до 2.0·10⁻³ мольн.частка/нм. Показано, що керування снладом тернарного твердого розчину у процесі рідиннофазної електроепітаксії може бути здійснене при використанні нестаціонарного електричного поля.

Теоретически рассмотрена возможность управления составом твердого раствора GaAs₁₋ₓPₓ на подложке GaAs при жидкофазной электроэпитаксии из раствора-расплава Ga-As-P. Установлено, что в стационарных условиях, задавая такие параметры как температура и/или толщина ростового зазора, можно получить варизонные слои твердого раствора GaAs₁₋ₓPₓ с увеличением содержания Р к поверхности слоя, который имеет градиент состава от 0.5·10⁻⁴ мольн.долей/нм до 2.0·10⁻³ мольн.долей/нм. Показано, что управление составом тройного твердого раствора в процессе жидкофазной эпитаксии может быть реализовано при использовании нестационарного электрического поля.