J. Phys. France 49, 1545-1554 (1988)
DOI: 10.1051/jphys:019880049090154500

Sulfuration du phosphure d' indium et caractérisations électrochimiques

N. Barbouth¹, Y. Berthier¹, D. Lincot² et A. Le Thomas<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Physico-chimie des Surfaces, CNRS UA 425, 11 rue Pierre et Marie Curie, 75231 Paris, France
²  Laboratoire d'Electrochimie Analytique et Appliquée, CNRS UA 216,11 rue Pierre et Marie Curie, 75231 Paris, France

Abstract
In this paper is studied the thermal sulphidation of low doped (N D ~ 1016 cm-3) N type Indium phosphide in a H2S/H2 vapor at 280 °C. The growth of sulphur layers has been characterized by AES, RHEED and radiotracer measurements using S 35. Electrical characteristics were investigated by capacitance and electroreflectance measurements in the semiconductor/electrolyte configuration. At lower values of the chemical potential, a monolayer of a sulphur surface compound is formed by replacement of phosphorus atoms. For higher values of the chemical potential a three-dimensional growth occurs, the layer is composed of In2S2 with little amounts of In2S 3. The main effect of sulphidation is to reduce the barrier height of the electrolytic junctions, by bringing the InP near-surface region into the accumulation mode.

Résumé
La sulfuration du phosphure d'indium de type N, faiblement dopé (N D ~ 1016 cm-3), dans une atmosphère réactive de H2S/H2 à 280 °C est étudiée. Les modifications superficielles sont caractérisées à l'aide de plusieurs techniques d'analyse de surface, AES, RHEED et par radiotraceur du soufre 35. Les caractéristiques électriques sont ensuite étudiées par mesures de capacité et d'électroréflexion en milieu électrolytique. On observe la formation d'une monocouche de sulfure avec remplacement du phosphore aux faibles pressions partielles de H2S. Pour les pressions plus élevées apparaît la croissance tridimensionnelle d'un composé du type In2S2 contenant probablement de l'In 2S3. La sulfuration provoque une diminution de la hauteur de barrière des jonctions InP/électrolyte due à la mise en régime d'accumulation du semiconducteur en surface.

PACS
8245B - Corrosion and passivation.
7340M - Semiconductor-electrolyte contacts.

Key words
Auger effect -- electrochemistry -- electroreflectance -- III V semiconductors -- indium compounds -- reflection high energy electron diffraction -- semiconductor electrolyte boundaries -- surface treatment