J. Phys. France 49, 1219-1224 (1988)
DOI: 10.1051/jphys:019880049070121900

The reduction of dislocation density in GaAs by in doping: a specific interaction of in with the cores of 30° partial dislocations

F. Louchet

LTPCM, ENSEEG, INP de Grenoble, BP 75, 38402, St-Martin-d'Hères, France

Abstract
The drastic reduction of dislocation densities in CZ grown GaAs by In doping reported in the literature, is interpreted in terms of an integration of In atoms in 30° partial dislocations, in which a particular shuffle core structure can be built, through diffusion of In atoms at kinks. The corresponding activation energy is derived from experimental data. A simple criterion is given for locking dislocation sources as a function of In content, which agrees with observed distributions of dislocation densities.

Résumé
La réduction importante de la densité de dislocation dans GaAs monocristallin CZ par dopage In, souvent mentionnée dans la littérature, est interprétée en termes d'intégration des atomes d'indium dans les dislocations partielles à 30°, dont le coeur peut évoluer vers une structure particulière de type shuffle interstitielle. Cette intégration se réalise par diffusion des atomes d'indium au passage des décrochements. L'énergie d'activation correspondante est déduite des données expérimentales. On propose un critère simple de blocage des sources de dislocations, fonction de la concentration en indium, qui permet de rendre compte des densités de dislocations observées.

PACS
6172L - Linear defects: dislocations, disclinations.
6172V - Doping and impurity implantation in III-V and II-VI semiconductors.

Key words
dislocation density -- dislocation locking -- dislocation sources -- dislocation structure -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- impurity dislocation interactions -- indium -- semiconductor doping