J. Phys. France 46, 947-954 (1985)
DOI: 10.1051/jphys:01985004606094700

Propriétés électriques et photoélectriques d'homojonctions InP p +/n diffusées Zn

A. Dhouib, A.L. Conjeaud, B. Maloumbi et L. Gouskov

Centre d'Electronique de Montpellier, associé au C.N.R.S. (UA 391), Université des Sciences et Techniques du Languedoc, 34060 Montpellier Cedex, France

Abstract
InP p+/n homojunctions have been made by Zn diffusion in natural InP at 500 °C in a sealed ampoule. Capacity measurements of Schottky diodes realized at various depths into the diffused layer and of the homojunction, allow the deduction of the whole acceptor profile. This abrupt profile accounts for the differential Hall measurements made on the p layer and agrees with the currently admitted diffusion model. Electrical and photo-electrical characterizations of the diodes lead to the determination of the carrier lifetime in the space charge region, which is very similar to that of the substrate lifetime τ = 3 × 10- 9 s, and to the determination of the diffusion length into the diffused layer Ln ≽ 2 μm, which is also similar to the value in a substrate of equivalent doping level. These results show that Zn diffusion at 500 °C allows to obtain InP junctions of a very good quality without any apparent degradation of the starting material.

Résumé
Des homojonctions InP p+/n ont été obtenues par diffusion de Zn dans InP naturel en ampoule scellée à 500 °C. Les mesures de capacités de diodes Schottky réalisées à divers niveaux de la couche diffusée et les mesures de capacité de l'homojonction permettent de déterminer le profil complet d'accepteurs. Ce profil abrupt permet de rendre compte des mesures d'effet Hall différentiel réalisé sur les couches, il est en bon accord avec le modèle de diffusion décrit par divers auteurs. Les caractérisations électriques et photoélectriques des diodes permettent de déterminer une durée de vie des porteurs dans la zone de charge d'espace en bon accord avec celle du substrat : τ = 3 × 10-9 s et une longueur de diffusion des électrons dans la zone diffusée Ln ≽ 2 μm comparable à celle de substrats de dopage similaire. Ces résultats montrent que la diffusion à 500 °C permet d'obtenir des diodes InP de très bonne qualité sans dégradation apparente du matériau de départ.

PACS
7340L - Other semiconductor-to-semiconductor contacts, p-n junctions, and heterojunctions.

Key words
carrier lifetime -- doping profiles -- Hall effect -- III V semiconductors -- indium compounds -- p n homojunctions -- photoelectricity -- semiconductor doping -- zinc