Etude par Micro-raman et Spectroscopie de déflection thermique des hétérostructures AlxGa1-xAs/GaAs à modulation de dopage

S. Aloulou1*, M. Mars2, S. Ferrero3, E. Tresso3, M. Fathallah1, H. Ajlani1, A. Meftah1, M. Oueslati1, L. Sfaxi4, H. Maaref4

1 Laboratoire de physique de la matière condensée, équipe de spectroscopie Raman, Faculté des Sciences de Tunis.

2 Laboratoire de physique des semi-conducteurs et dispositifs électroniques de Tunis

3 Laboratoire INFM département de physique de l'école polytechnique Turin, Italie

4 Laboratoire de physique des semi-conducteurs, Faculté des sciences de Monastir

* Corresponding author. E-mail : ga_salma@yahoo.fr

Received : 11 June 2002; revised version accepted : 20 November 2002

Abstract

The study by Micro-Raman of the modulated doped GaAs/Al0..33Ga0.67As:d Si/AlxGa1-xAs:d Si /Al0.33Ga0.67As/GaAs heterostructures for different compositions of aluminum (x=0.24, 0.33 and 0.41) confirms the two vibrational mode behavior of the thin layers of AlxGa1-xAs alloys. The Raman spectra realized at room temperature and at the surface of samples are dominated by GaAs and AlAs LO, and TO phonons like of Al0.33Ga0.67As. The depth profile analysis reveals a modification of the Raman spectra and puts in obviousness the effect of the interfaces regosity in the heterostructures. The probability of Raman process increases at the region of high optical absorption of the crystal where the electronic transitions are resonant. The photothermal deflection spectroscopy (PDS) measurements of absorption coefficient a show that a varies from 103- 105cm-1 in a large energy range (1-2eV) corresponding to the contribution of the different layers, in both high and low absorption regions .

Keywords: Heterostructure; AlGaAs/GaAs; Raman scattering; Photo thermal deflection spectroscopy.

Résumé

L'étude par Micro Raman des hétérostructures GaAs/Al0..33Ga0.67As:d Si/AlxGa1-xAs:d Si/Al0.33Ga0.67As/GaAs à modulation de dopage planaire pour différentes compositions en aluminium (x=0.24, 0.33 et 0.41) confirme le comportement vibratoire à deux modes dans les nanocouches d’alliage AlxGa1-xAs. Les spectres Raman réalisés à la température ambiante et à la surface des échantillons sont dominés par les modes optiques longitudinaux et transversaux de centre de zone du type GaAs et AlAs dans la couche Al0.33Ga0.67As. L'étude en fonction de la profondeur de pénétration révèle une modification du spectre Raman et met en évidence l'effet de la rugosité des interfaces dans l'hétérostructure. La probabilité de diffusion Raman augmente dans la région de forte absorption optique du cristal où les transitions électroniques sont résonantes. Les mesures du coefficient d’absorption a de ces hétérostructures par la méthode de déflection photothermique (PDS) montre une forte variation de a (103-105cm-1) sur un large domaine d’énergie (1-2eV), correspondant à la contribution des différentes couches à la fois dans les régions de faible et forte absorption.

Mots clés : : Hétérostructures; AlGaAs/GaAs; Spectroscopie Raman; Spectroscopie de déflection thermique.

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