Optical techniques for characterizing SI GaAs

Abstract

A number of optical techniques that can be used for the nondestructive characterization of semi-insulating GaAs are described. These techniques include regular photoluminescence, photoluminescence excitation spectroscopv, selective donor-acceptorpair luminescence, electronic Raman scattering, and local vibrational mode absorption for the identification and concentration determination of acceptors. For donors, magneto-photoluminescence can determine the chemical identity and relative concentration of the shallow donors, while for the important deep donor EL2, absorption and bleaching experiments determine the neutral EL2 concentration. The utility of these techniques for routine and reliable characterization of production and developmental GaAs wafers is discussed. The possible extension of these techniques to spatially resolved 2D mapping of GaAs wafers is also discussed.On dCcrit des mtthodes optiques utilisables pour la caractCrisation non-destructive du GaAs semi-isolant. Ces mtthodes incluent la photoluminescence conventionnelle, la spectroscopie avec excitation de photoluminescence, la luminescence sClective de paires donneurs-rkcepteurs, la diffusion Raman Clectronique et I'absorption des modes de vibration locaux pour I'identification et la determination de la concentration des rkcepteurs. En ce qui concerne les donneurs, la magnCto-photoluminescence peut dCterminer 1'identitC chimique et la concentration relative des donneurs lCgers, alors que pour l'important donneur EL2, des expkriences d'absorption et de saturation dtterminent la concentration des EL2 neutres. On discute I'utilitC de ces mCthodes pour la caractCrisation routinikre et fiable de gaufrettes de GaAs de production et de dCveloppement. On traite aussi de I'extension possible de ces mtthodes pour la caractCrisation bidimensionnelle des gaufrettes de GaAs.[Traduit par la revue]Can. J. Phys. 67,242 (1989)