Influence of baking on the photoluminescence spectra of Ini_1-xGa_xAs_yPi_1-y solid solutions grown on Inp substrates

V.A. Mishurnyi, A. Yu. Gorbatchev, F. De Anda, and J. Nieto-Navarro

Instituto de Investigación en Comunicación Óptica, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Alvaro Obregón 64, 78000 San Luis Potosí, SLP, México.

Recibido el 7 de noviembre de 2001; ]]> Aceptado el 5 de junio de 2003.

Abstract

The influence of thermal treatments on the photoluminescence spectra of In_1-xGa_xAs_y P_1-y epitaxial layers of various compositions grown by LPE on InP substrates has been studied. To prevent the epitaxial layers from degradation, due to phosphor evaporation during the baking, their surface was covered by spin-on SiO₂ layers. The photoluminescence spectra did not change for solid solutions whose compositions were near InP and InGaAs. For compositions in the middle of the lattice-matched region, the variations were very noticeable because the appearance of additional peaks in the luminescence spectra. This could be related to the decomposition of those solid solutions whose compositions lie inside a theoretically predicted miscibility gap.

Keywords: InGaAsP; solid solution; miscibility gap; decomposition and photoluminescence.

Resumen

Se ha estudiado la influencia de diferentes tratamientos térmicos sobre los espectros de fotoluminiscencia de capas epitaxiales de In_1-xGa_xAs_yP_1-y con diferentes composiciones, crecidas sobre sustratos de InP, mediante la técnica de epitaxia en fase líquida. El espectro de fotoluminiscencia de soluciones sólidas de composición cercana al InP o InGaAs no cambió después del recocido. Para composiciones cercanas al centro de la región en que la constante reticular de las capas es igual a la del InP, el cambio fue muy notorio debido a la aparición de un pico adicional en el espectro de fotoluminiscencia. Esto podría relacionarse con la descomposición de aquellas soluciones sólidas cuya composición esta dentro de una brecha de miscibilidad predicha teóricamente. Para evitar la degradación de las capas epitaxiales, causada por la evaporación de fósforo durante el recocido, su superficie se recubrió con capas de SiO₂ depositado de una emulsión.

Descriptores: InGaAsP; solución sólida; brecha de miscibilidad; descomposición y fotoluminiscencia.

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