Brevet FR2335043A1 — publié le 19770708

L'invention concerne la technologie des matériaux sem-conducteurs et a notamment pour objet un procédé d'obtention de couches de semi-conducteurs sur des substrats par croissance épitaxiale à partir d'une phase gazeuse en vue d'obtenir des structures multicouches largement utilisables en micro-électronique, ainsi que des dispositifs pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît actuellement les procédés suivants de production de couches de semi-conducteurs : i. procédé d'épita xie e partir d'une phase liquide ; 2. Procédé d'épitaxie à partir d'une phase gazeuse. Le procédé d'épitaxie à partir d'une phase liquide permet de former des structures à semi-conducteurs par croissance successive des couches de semi-conducteurs. Toutefois, le procédé d'épitaxie à partir d'une phase li-ui permet d1 obtenir seulement des couches de sera conducteurs de composition limite : en cas de croissance de couches de GaAs à partir d'une solution de Ga, les couches contiennent un exos de Ga ; les couches de PbTe obtenues à partir d'une solution de Pb contiennent un exces de Pb ; les couches de CdTe obtenues à partir d'une solution de Cd présentent un excès de Cd, c'est-à-dire ,utii existe toujours un excs de vacances de As, Te, etc.Ce dernier fait ne permet d'obtenir que des cruches à concentration de porteurs déterminée et d'un tube de conduction déterminé, et ne permet pas de varier la concentration des porteurs dans une large gamme, en faisant varier ltécart de la composition par comparaison avec la composition stoechiométrique. Le procédé d'obtention de couches par épitaxie à partir d'une phase gazeuse est appliqué avec succès pour obtenir par croissance des couches épitaxiales de composés de type A2B6, par exemple HgCdTe. Le procédé d'épitaxie à partir d'une phase gazeuse consiste à nettoyer préalablement le substrat par polissage méchanique ou chimicue pour en éliminer la couche endommagée, à placer ensuite le substrat dans un sas de quartz, sur la surface de travail d'un porte-substrat. A paroir de sources de chauffage extérieures (fours à résistance ou chauffage par haute fré uence), s'effectue le chauffage du volute de travail du sas et du substrat jusqu' la température d'épitaxie critique. Il se produit alors une évaporation des constituants à partir des sources, et la substance à l'état gazeux destinée à la croissance d'une couche est amenée à la surface d'épitaxie du substrat. Ce procédé ne permet pas, cependant, de réaliser la croissance épitaxiale de structures rulticouches à base des composés A2B6et A4B6 et leurs solutions solides, vu la diffusion intense des d---5fauts ponctuels pr propes et des impuretés à partir de la couche vers le substrat et vice-versa, ce nui provocue la formation de jonctions floues et de solutions solides ayant des compositions intermédiaires. La vitesse de croissance des structures épitaxiales à partir de gaz est faible, et elle varie ordinairement entre 2 et 3 M /h pour les composes A4136 et 250 /h pour le compose HgCdTe. L'invention vise par conséquent à mettre au point un procédé d'obtention, par croissance, de couches épitaxiales et de structures à base de celles-ci, lequel permettrait d'atteindre une vitesse plus grande de croissance épitaxiale d'une couche monocristalline présentant de bonnes propriétés structurales, et à créer des conditions de croissance exptaxiale assurant la suppression de la diffusion à partir de la couche obtenue vers le substrat et vice-versa, ce qui conduit à la formation de structures à jonctions nettes, ainsi que des dispositifs pour la réalisation dudit proc dé. Ce problème est résolu grâce au fait, que dans procédé d'obtention, par croissance, de couches épitaxiales de semi-conducteurs sur des substrats par la méthode d'épitaxie à partir d'une phase gazeuse, du type con imitant à nettoyer le substrat pour en éliminer la couche endommagée, à le chauffer jusqu'à la température d'épitaxie critifflue, et à amener au substrat une substance a l'état gazeux destinée à la croissance d'une couche, selon l'invention le tetto-are et le chauffage du substrat sont réalises simultanément, en soumettant la surface du substrat prévue pour I'épitaxie à l'action d'un flux lumineux d'une puissance de 101 à 104 W/cm2r avec amenée simultanée, sur le substrat, de la substance de la couche à obtenir. Quand on utilise un substrat en matériau semiconducteur, la surface du substrat opposée à celle tournée vers le flux lumineux est refroidie à une température suffisante pour empêcher la diffusion mutuelle entre les substances constituant la couche et le substrat. le problème exposé ci-dessus est résolu aussi grâce à un dispositif pour la réalisation du procédé proposé, du type comprenant un sas de quartz renfermant un moyen d'évaporation de la substance à partir de laquelle est formée la couche à obtenir, un porte-substrat et une ouverture d'amenée d'un agent neutre ou réducteur, ainsi qu'un four pour le chauffage des parois du sas, ledit disposifif étant caractérisé, selon l'invention, en ce qu'il est doté d'une source de lumière placée en dehors du sas, vis-à-vis de la surface de travail du porte-substrat destinée à recevoir le substrat, la paroi du sas de quartz située entre la source de lumière et le portesubstrat étant constituée de quartz optiquement transparent. En cas de croissance de couches de composés ~ B6 et A436 sur des substrats semi-conducteurs, il est utile de réaliser le porte-substrat sous forme d'un élément mbbile qui, dans l'une de ses positions extrêmes, divise le sas de quartz en deux enceintes étanches, l'une desquelles constitue un volume de travail où s'effectue la croissance épitaxiale et où se trouve le moyen d'évaporation de la substance destinée à former la couche à obtenir, tandis sle-la seconde enceinte renferme une chambre de quartz étanche par rapport à cette enceinte et communiquant avec une source d1 agent frigorifique et avec l'atmosphère, l'une des parois de ladite chambre étant constituée par la surface du porte-substrat opposée à sa surface de travail. les avantages essentiels procurés par l'invention sont les suivants i) Chauffage de la surface du substrat à l'aide d'un flux lumineux intense, lequel permet de nettoyer la surface du substrat en en éliminant les films d'oxyde, les atomes absorbés, les couches endommagées au cours de la rectification ou du polissage, c'est-à-dire de préparer en une seule opération la surface pour l'épitaxie. 2) L'action lumineuse intense excercée sur la surface du substrat par un flux de lumière polychromatique à une longueur d'onde de 0,2 à 8 , d'une puissance de 101 à 104 W/cm2, active aussi bien la surface du substrat que le volume gazeux, ce qui a pour résultat une augmentation de la vitesse de croissance des couches épitaxiales monocristallines, due aux phénomènes photo-chimiques ; par exemple, pour Si, la vitesse de croissance est de 180 à 200 JCh /h pour CdTe, de 800 à 1000 9/h, pour PbTe et PbSnTe, de 150 à 200 j7h, c'est-à-dire que la vitesse de croissance est de plusieurs fois supérieure à celle obtenue dans les procédés connus de croissance épitaxiale des couches. 3. La combinaison de l'action lumineuse puissante exercée sur la surface d'épitaxie du substrat, avec le refroidissement -forcé de la face opposée du substrat permet de supprimer les processus de diffusion à partir du substrat vers la couche épitaxiale et vice-versa, c'est-à-dire de créer des conditions favorables à l'obtention de structures semi onductrices multicouches. 4) L'utilisation d'un sas de quartz clos, avec des systèmes de contrôle de la composition du milieu gazeux dans l'appareil permet d'obtenir, à partir de composons semiconducteurs complexes, des couches non seulement à composition stoechiométrique prédéterminée, mais aussi à concentration de porteurs et à type de conduction prédéterminés. l'invention est expliquée dans ce qui suit à l'aide d'une description de modes de réalisation concrets mais non limitatifs, en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement un dispositif pour la croissance de couches semi-conductrices par le procédé d'épitaxie à partir d'une phase gazeuse dans un système à courant de gaz à circuit ouvert, selon l'invention; - la figure 2 représente schématiquement un dispositif pour la croissance de couches de semi-conducteurs par le procédé d'épitaxie à partir d'une phase gazeuse dans un système à courant de gaz à circuit fermé, selon l'invention - les figures 3, 4 montrent les caractéristiques tension-courant des structures obtenues par application du procédé selon 'invention. Le dispositif proposé pour l'obtention, par croissance, de couches de seri-conducteurs, représenté sur la figure 1, comprend un bloc 1 de chauffage optique et un réacteur technologique 2 pour produire des couches épitaxiales. En tant que bloc 1 de chauffage optique est utilisé un dispositif comportant une source de lumière 3 consistant en une lampe à xénon à haute pression, d'une puissance de tordre de10 kW, et un système de focalisation du fluxlumineux émis par la lampe à xénon ce sgstèole étant muni d'un réflecteur elliptique 4. te bloc 1 de chauffage optique doit réchauffer la surface du substrat destinée à l'épitaxie à des températures d'épitaxie critiques, lesquelles constituent normalement environ 7/10 de la température de fusion du matériau composant le substrat. La variation de la puissance du flux lumineux provenant de la lampe à xénon par variation de la focalisation du bloc 1 de chauffage optique ou par variation du courant de travail de la lampe , doit être comprise entre 101 et 104 1 par cm2 de surface du substrat, ce qui permet de ré:^auffer des températures d'épitaxie critiques la surface d'un substrat fabriqué en n'importe quel matériau, y compris un matériau semi-conducteur. le réacteur technologique 2 prévu pour la production des couches épitaxiales dans un système à courant de substance gazeuse à circuit ouvert est constitué par un sas de quartz 5 réalisé sous forme d'un tube scellé du côté du bloc 1 de chauffage optique à l'aide de verre de quartz optique transparent pour le passage d'un flux lumineux intense à partir du bloc 1 vers l'intérieur du sas 5. Du caté opposé, le sas 5 est réuni d'une façon étanche à un cylindre métallique 7 par l'intermédiaire d'une bague d'étanchéité en caoutchouc 8. Le réacteur 2 contient aussi un porte-substrat 9 constitué par un tube de quartz d'un diamètre inférieur à celui du sas de cuartz 5 et placé concentriquement à l'intérieur de ce dernier. Une extrémité du tube intérieur, du côté de la source de lumière 3, est scellée à l'aide de verre de quartz poli, ce dernier constituant la surface de travail 10 du porte-substrat. L'autre extrémité de ce tube fait saillie au-delà du sas de quartz 5. Le volume interne du sas de quartz 5 est rendu tanche à l'aide d'un joint 3ilson 11. Sur la figure 1, un substrat 12 est placé sur la surface utile 10 du porte-substrat. Le substrat 12 peut être en n'importe quel matériau, dont le choix est déterminé par son affinité cristallographique avec la couche à obtenir par croissance. Dans une paroi du sas 5 est scellé un tube de quartz 13 relit d'une façon étanche à un moyen d'évaporation de la substance destinée à former la couche et à une source d'agent neutre ou réducteur (la fi-gure i n'illustre ni évaporateur, ni source). Le tube 13 sert à introduire dans le sas 5 un mélange de gan constitué par la substance destinée à former la couche et par un gaz neutre ou de l'hydrogène. l'évacuation du mélange de gaz à partir du sas de quartz 5 s effectue par un tube 14 scellé dans le cylindre métallique 7. Le chauffage des parois du sas de quartz 5 se fait a l'aide d'un four à résistance 15 situé sur la surface latérale extérieure du sas 5. La figure 2 représente un dispositif prévu pour la croissance épitaxiale de couches dans un système fermé, et comprenant le meme bloc, 1 de chauffage optique et un réacteur technologique 16. Ce dernier est un sas de quartz constitué r"lr un tube de quartz raccourci iy scelle au moyen de verre de quartz optique 18 du c8té du bloc 1 de chauffage opti-ue. Du coté orposé, le tube de quartz 17 a une base 19 ans laquelle est Soudé un tube de quartz 20 de diantre plus petit, celui-ci étant concentrique au tube 17 et a; ant un vasement conique 21 en dehors du tube 17. Le tube 20 est ouvert du côté du tube 17 et leurs volumes communiquent, alors que du coté opposé le tube 20 est réuni d'une façon étanche à un cylindre métallique creux 22 par l'intermédiaire d'un joint d'tanchéité en caoutchouc 23. Dans le cylindre métal tique creux 22 est scelle par soudage un tuyau 24 pour l'introduction d'hydrogène ou d'un gaz inerte dans le réacteur 16 ou bien pour la création ze vide par pompage.Un porte-substrat 25 portant le substrat 12 est réalisé sous forme d'un élément mobile qui est une pièce de quartz rodée conique, laquelle, en coopérant dans l'une de ses positions extrêmes avec ltévasement conique 21, divise le sas de quartz en deux enceintes étanches I et Il. L'enceinte I est le volume utile où s'effectue la croissance épitaxiale. la surface de la pièce conique rodée limitant l'enceinte I constitue la surface de travail 10 du porte-substrat 25, et elle est faite en verre de quartz poli. Dans l'enceinte I, la base 19, qui est le moyen d'nve oration, sert de support pour la substance 26 destinée à former la couche à obtenir, Dans la paroi de l'enceinte 1 sont scellés un tube 27 renfermant un thermocouple pour mesurer la température de la substance à évaporer et une cellule 28 de Knudsen constituée par un tube scellé à l'une de ses extrémités (la figure 1 illustre une seule cellule mais il peut être prévu plusieurs cellules 28) et dont l'ouverture de sortie a un diamètre d'environ 0,1 mm afin d'empêcher la diffusion inverse à partir du volume de travail. La cellule 28 contient un constituant volatil 29 servant à contrôler la composition stoechiomé tri que de la couche en cours de croissance, ou bien à doper celle-ci. Dans l'enceinte Il se trouve une chambre de quartz 30 étanche par rapport à l'enceinte Il. La chambre 30 est réalisée sous forme d'un tube qui, d'un coté, est soudée à la surface du porte-substrat 25 opposée à celle de sa surface de travail 10. l'autre extrémité (ouverte) de la chambre 30 traverse la base du cylindre métallique creux 22 et cDmmuniE;e avec l'atmosphère. L'enceinte Il est rendue étanche à l'aide d'un joint :rilsan 11. En outre, un tube 31 communiquant avec une source -32 d'agent frigorifique, est introduit dans la chambre 30 à travers cette extrémité ou-verte.Afin d'assurer le chauffage des parois de l'enceinte I et du porte-substrat 25, un four 33 est diposé le long des surfaces extérieures du tube 17 et du tube 20 et suivant la longueur de l'évasement 21. le chauffage de la cellule 28 s'effectue au moyen d'un four 34 disposé sur la surface extérieure de la cellule. La figure 3 représente la caractéristique tensioncourant I = C (u) d'une jonction n-p obtenue par croissance d'une couche CdTe dopée avec In, de type n, sur un substrat CdTe de type p à concentration de porteurs de 4.1016 cm. 3. La figure 4 représente la courbe tension-courant I = (U) d'une jonction (n-p) obtenue par croissance d'une couches Pb0,8Sn0,2Te dopée avec Bi, du type n sur un substrat Pb0,8Sn0,2Te de type p à concentration de porteurs de 5.10 7cm 3. le procédé proposé pour la croissance de couches épitaxiales de semi-conducteurs sur des substrats en matériaux semi-conducteurs et en d'autres matériaux sera mieux compris à l'aide de la description, qui va suivre, du fonctionnement des dispositifs illustrés sur les figures 1 et 2. Le fonctionnement du dispositif destiné à la croissance par épitaxie de couches de semi-conducteurs dans un système à courant de substance de travail à circuit ouvert, illustré sur la figure 1 et conforme au premier mode de réalisation du procédé proposé, consiste en ce qui suit. Le substrat 12, en qualité duquel on peut utiliser une pastille en un matériau quelconque à structure cristallographique proche de celle de la couche à obtenir par croissance, (par exemple pour l'obtention d'une couche de silicium : des monocristaux de saphir, de spinelle, ou bien du silicium proprement dit), est placé sur la surface de travail 10 du porte-substrat 9. On rend étanche le réacteur techntlogique 2. On met en fonctionnemert le four 15 et on souffle le réacteur 2 avec un gaz inerte à travers les tubes 13 et 14 pour éliminer l'air dudit réacteur. Par le tube 13, on remplit le réacteur 2 d'un gaz neutre ou réducteur. Cela fait, on fait fonctionner la source de lumière 3 pour échauffer la surface du substrat en er le portant à une température d'épitaxie critique. La puissance du flux lumineux est choisie entre 101 et 104W par cm2 de surface de substrat 12. Une puissance inférieure à 101 W/cm2 n'assure pas une augentation sensible de la vitesse de croissance de la couche et n'influence pratiquement pas le processus d'épitaxie en chasse gazeuse. Une puissance supérieure à 104W/cm2 n'est pas souhaitable, vu qu'elle pourrait entraRner des températures d'ébullition du matériau constituant le substrat et provoquer une détérioration de ce dernier. La puissance optimale du flux lumineux-dans la gamme précité est déterminée par la nature chimique du matériau du substrat et peut etre par exemple la suivante. pour Si 103W/cm2, pour CdTe 102W/cm2, pour HgCdTe de 101 à 102W/cm2 pour SiC de 103 à 104 W/cm2. Lorse la surface du substrat 12 est portée à la température d'épitaxie critique, il se produit une élimination de la couche endornmagée de cette surface. Simultanément avec le chauffage du substrat 12 par le flux lumineux intense en provenance de la source de lumière 3, on amène sur ledit substrat, par le tube 13, la substance destinée à former la couche à obtenir par croissance. A la surface du substrat 12 débarrassée de la couche endommagée et portée à la température critialle d'épitaxie, s'effectue la croissance d'une couche seri-conductrice épitaxiale de composition nécessaire. Le fonctionnement du dispositif dans le système ouvert est expliqué d'une façon plus détaillée à l'aide d'un exemple non limitatif de croissance d'une couche épitaxiale de silicium sur un substrat de silicium à haute résistivité, en vue de réaliser un contact n'injectant pas des porteurs de courant dans des champs électriques d'intensité supérieure à 10 kV.cm. EXEMPLE 1. Une pastille de silicium (substrat 12) polie par traitement chimique ou mécanique est placée dans le réacteur 2, sur la surface 10 du porte-substrat 9. le sas 5 est soufflé avec de l'argon pour en éliminer l'air, et est rempli d'hydrognne pur. la pastille de silicium est ensuite soumise à l'action d'un flux lumineux concentré d'une puissance de 102 à 103 W/cm2 issu du bloc 1 de chauffage optique et chauffant à une température d'environ 12000C la surface de la pastille de silicium.Il se produit alors, pendant 10 minutes, un nettoyage complet de la pastille de silicium par élimination d'une couche d'oxyde endommagée et d'impuretés absorbées, ainsi ru'une amélioration de la structure de la couche présuperficielle. Dans le même réacteur technologique 2 on amène par le tube 13, sans arrêter le chauffage du substrat 12 (pastille de silicium) par le flux lumineux concentré émis par la source 3, un mélange dosé d'hydrogène purifié et de tétrachlorure de silicium @ dopé au chlorure de phosphore. butant donné que la pastille de silicium est placée perpendiculairement aux flux lumineux provenant du bloc 1, la surface sur laquelle s'effectue la croissance de la couche s'échauffe à une température supérieure à celle de l'épaisseur du substrat. Cela permet d'évacuer la chaleur à travers le substrat, ce ai crée dans l'épaisseur de la pastille un gradiant de température favorable à la cristallisation. La croissance d'une couche de silicium d'une épaisseur de 150 à 200 s1 effectue au régime suivant -gradient de température dans l'épaisseur. de la pastille de 250 à 300 C/cm, - température de croissance de la couche de 10000G à 1200 C - rapport molaire du tétrachlorure de silicium à l'hydrogène de 0,01 à 0,6 - d-bit d'hydrogène de 1 à 500 l/h - durée du processus de 30 4 i flan Dans une ampoule de quartz on prépare, so's atmosphère d'argon et à la température de 1100 C, un alliage contenant gaz d'or et 1% d'antimoine. L'alliage obtenu sous forme d'une boule est laminé jusqu'à obtention une feuille de 50 d'épaisseur.Gela fait, on extrait du sas de quartz 5 le substrat en silicium recouvert du dépit obtenu par croissance, on applique contre la surface de ce dernier, préalablement ddgraisséeet traitée à l'acidefluorhydrique, la feuille en alliage précité à l'aide d'une monture en graphite, et on place l'ensemble ainsi obtenu dans un four de quartz pompé jusqu'à une pression non supérieure à 10 4 - 10 5 torr. On chauffe le four et, pendant 6-10 minutes, à les températures d'environ 720-750 C et dans les conditions d'un pompaxe continu, on réalise la fusion de l'or allié à l'antimoine dans la couche déposée. le four est ensuite arrêté et le spécimen est refroidi jusqu'à la température ambiante. le procédé qu'on vient de décrire a permis drobtenir une couche de silicium monocristalline i surface à poli-miroir sur un substrat de silicium, sans formation, entre le substrat et la couche obtenue, par croissance, de couches intercalaires à haute résistivité qui, dans les procédés ordinaires de fabrication d'une couche pour contact, provoquaient la dégradation de la qualité de celui-ci, due à l'injection de porteurs à partir du contact. le dispositif pour la croissance de couches de semi-conducteurs dans un système fermé, conforme à la figure 2, est destiné de préférence à l'obtention de couches de composés de types A226 et A436 sur des substrats en semi-conducteurs, et à la formation, à base de ces couches, de structures multicouches à jonctions nettes. le fonctionnement du dispositif conforme à la deuxième variante du procédé proposé consiste en ce qui suit. On introduit dans l'évaporateur une substance 26 destinée à former une couche par croissance. On place un substrat 12 en un matériau semi-conducteur sur la surface de travail 10 du porte-substrat 25. Cela fait, on réunit le sas de quartz (tubes 17,20) au cylindre métallique 22, en-le rendant étanche au moyen du joint d'étanchéité en caoutchouc 23. Après avoir fait le vide dans le sas de quartz (tubes 17,20), on remplit celui-ci d'un agent neutre ou réducteur à travers le tube 24. On branche le bloc 1 de chauffage optique-, qui envoie alors un flux lumineux intense à travers le verre de quartz 18 sur la surface du substrat 12 sur laquelle doit s'effectuer l'épitaxie. les fours 33 et 34 mis en fonctionnement permettent d'amener sur le substrat 12 la substance à l'état gazeux destinée à fermer la couche à obtenir, et on met en marche la source 32 d'agent frigorifique. L'agent frigorifique pénètre alors par le tube 31 dans la chaire de quartz intérieure 30 et refroidit la surface opposée à la surface de travail 10 du porte-substrat 25.Une telle opération assure le refroidissement de la surface du substrat opposée à celle recevant le flux lumineux, jusqu'à des températures prévenant la diffusion mutuelle entre les substances de la couche à obtenir par croissance et du substrat, en permettant ainsi d'obtenir des structures à semi-conducteurs à jonctions nettes. La température de refroidissement est chosie aussi élevée que possible afin d'obtenir des gradients aussi élevés nlue possible à partir de la surface prévue pour l'épitaxie vers l'intérieur du substrat ; toutefois, cette température de refroidissement ne doit pas réduire la température d'épitaxie critique sur le substrat chauffé par la lumière. la combinaison, décrite plus haut, du chauffage par le flux lumineux d'une face du substrat 12 et du refroidissement forcé de la face opposée du substrat permet de créer des gradients de température, à partir de la surface vers l'intérieur du substrat, atteignant 30000C/cm, ce qui assure l'obtention de structures à semi-conducteurs épitaxiales à jonctions nettes, celle que soit la classe de composés utilisée. L'essentiel de la variante décrite, ci-dessus, du procédé proposé sera mieux compris à l'aide des exemples concrets mais non limitatifs qui vont suivre, relatifs à l'obtention de jonctions p-n à base des composés A2B6 (CdTe) et A4E6 (PbSnTe). EXEXEPLE 2. Obtention de couches épitaxiales de jonctions p-n à base de Code. On introduit dans ltévaporateur situé dans l'enceinte I de 3 à 5 g de tellurure de cadmium pur ou dopé. On place sur la surface de travail 10 du porte-substrat 25 le substrat 2,2 en tellurure de cadium, de lxl cm et de 1,5 mm d'épaisseur, ayant subi un polissage mécanique préalable, et on introduit dans la cellule de Knudsen 28 le composant volatil 29 constitué de Cd ou de ie, en scellant ensuite cette cellule à l'une de ses extrémités. On réunit d'une façon étanche le tube 20 au cylindre métallique 22 par l'intermédiaire de la bague d'étanchéité en caoutchouc 23. On fait le vide dans le sas de uartz par pompages à travers le tube 24 rt on le remplit d'hydrogène pur.Ensuite, on branche le bloc 1 de chauffage optique, -ui dirige alors un flu lumineux intense sur la surface du substrat 12 prévue pour l'épitaxie, et on réalise simultan .ent un refroidissement forcé de la face opposée du substrat 12 à l'aide d'un agent frigorifique introduit dans la chambre 30. Or règle l'intensité du flux lumineux et le degré de refroidissement de sorte que la température sous le substrat ne soit pas supérieure à 3600C, en régime de fonctionnement stationnaire du dispositif. On met en marche les fours 33 et 34, Au bout de 15 minutes après la rise en marche es fours, les températures suivantes St tablissent dans le réacteur ,6 :: - sur le moyen d'évaporation du tellurure de cadmium 82000, - sous le substrat 12 36000, alors suait température du constituant volatil 29 (Cd) varie de 400 a 65000 en fonction des propriétés prescrites de la couche à obtenir par croissance. Dès que s'établit le régime stationnaire précité, on augmente de 3 fois pendant 2 à 5 s la puissance du flux lumineux émis par la lampe à xénon. Cette -opération permet d'éliminer les couches de tellurure de cadmium obtenues par croissance e régime non-stationn?ire, et de nettoyer la surface en vue d'une croissance contrôlable. le porte-substrat 25 est ensuite mis en position de contact étroit avec l'évasement conique 21, at on élève dans 11 enceinte Il la pression d'hydrogène de tanière qu'elle dépasse de 0,o5 à 0,1 atm. la pression dans l'enceinte I, l'enceinte I (volume de travail pour la croissance épitaxiale) se trouvant alors étanchéifiés. Ensuite on procède à la croissance de la couche dans des conditions contrôlées.L'épaisseur des couches varie entre 1C et 800 en fonction des conditions et de la due de croissance. La vitesse maximale de la croissance d'une couche monocristalline atteint 800 /i . Par variation de la température des vapeurs de cadmium de 400 à 650 C on a réussi c modifier le t:;pc de conduction et la concentration de porteurs dans la couche de 1.10 7 cm-3 pour le type p à 4.1016 cm-3 pour le type n, ce Ci est illustré dans le tableau ci-dessous. Tableau NN Dopage t de la source t0 du consti- Type de Concen de tellurure de tuant volatil conduc- tration cadmium tion des por teurs 1. sans dopage 820 Cd 400 C p 1,4.10 7cm 3 2. sans dopage 820 Cd 4100C p 5,1 16 cm-3 3. sans dopage 820 Cd 450 C p 1.1013 cm-3 4. sans dopage 820 Cd 5200C n 2.1014 cm-3 5. sans dopage 820 Cd 600 C n 7,5.1014 cm-3 6. sans dopage 820 Cd 650 C n 4.1016 cm-3 7. dopage avec 820 CdCl2 400 C p 8,6.1015 cm-3 Cl2 8 dopage avec C12 820 CdCl2 560 C n 1.1 14 cm3 9. dopage avec Cl2 820 CdCl2 500 C n 2.1015 cm5 10.dopage avec In 820 Te 200 n 2.1015 cm-3 11.dopage avec In 820 Te 40000 r 6.1014 cm-3 12. dopage avec In 820 Te 500 C n 1.1014 cm-3 13.dopage avec In 820 Te 62000 n 5.1013 cm3 Pour la fabrication des jonctions p-n on a utilisé des substrats CdTe de type p à concentration de porteurs dc .1016 cm-3; = 60 cm2/s, étant la mobilité des porteurs. La croissance des couches ayant les paramètres indiqués dans le Tableau 1 a té réalisée sur des substrats à semiconducteurs conformément aux trois différents modes ci-aprés : a) par évaporation d'un matériau non dopé sous une pression de vapeurs de Cd C12 à des températures de 400 à 56000. b) par évaporation d'un matériau non dopé à composition stoechiomètrique sous une pression de vapeurs de Ca à des températures de 400 à 65000. c) par évaporation d'un matériau dopé à In sous différentes pressions de tellure. Dans ce dernier cas on a réussi à obtenir, en variant la pression des vapeurs de tellure à une température de 20 à 65000 des couches à conduction de type n et à une concentration de 15 porteurs de 2.10 cl 3 å 5.10 3 cn les caractéristiques tension-courant des jonctions p-n (figure 3) obtenues selon ces trois modes sont identiques. Suivant une technologie analogue on a fabriqué des jonctions p+ - n, n+ - n et des hétéro-structures. les couches monocristallines obtenues de tellurure de cadmium à structure n+ - n, p-n, pi - p avaient une surface à poli-miroir n'exigeant aucun traitement supplementaire pour les rendre utilisables. EXEMPLE 3. Obtention par croissance de couches épitaxiales de composés A436, décrite à l'aide d'un exemple de fabrication de jonctions prn à base de PbSnTe destinées à l'usage dans les récepteurs de rayonnement infra-rouge, et de hétérojonctions à base de PbTe-PbSnTe pour les lasers à injection. On introduit dans le réacteur 16 de 10 à 12 g de Pb Te dopé au Bi, et on place sur le porte-substrat 25 refroidie le substrat orienté 12 en Pb0,8Sn0,2Te, à conduction du type p, ce substrat 12 ayant subi un polissage mécanique et un décapage chimique dans une solution de Br2 + HBr. La croissance d'une couche de semi-conducteur a été réalisée d'une façon analogue à celle de 11 exemple 2. Cependant, les régimes utilisés étaient différents. La température de la charge à évaporer (PbT3) ne dépassait pas environ 7000C, alors que la température sous le substrat était d'environ 3500C. La vitesse de croissance de la couche était d'environ 100 Zh. Un tel régime permettait. de fabriquer d'une manière reproductible des hgtérostructures pour lasers à injection à longueur d'onde de l'ordre de 10,6 Suivant un schéma analogue on a obtenu des jonctions p-n à base des composés Pb0,8Sn0 2Te, la charge étant constituée par le matériau : Pb0 > 8Sn0,2Te de type n dopé au Bi, et le substrat, par Pb0,8Sn0,2Te de type p. La caractéristique tension-courant de la jonction p-n obtenue est donnée à la figure 4. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention, par croissance, de couches Spitaxialegge seni-couducteurs sur des substrats par la méthode en hase gaz-use, du type consistant à nettoyer le substrat pour en éliminer la couche endommagée, à le chauffer jusqu'à une température critique d'épitaxie et à amener audit substrat une substance à l'état gazeux destinée à foner la couche à obtenir, caractérisé en ce que le nettoyage et le chauffage du substrat sont réalisés simultanément, en oumettant la surface du substrat sur laele doit s'effectuer l'épitaxie à l'action d'un flux lumineux d'une puissance de 101 à 104W/cm2, avec l'amenée simultanée audit substrat de la 101 à 104 destinée à former la couche à obtenir. 2. Procédé d'obtention, par croissance, de couches épitaxiales de sen conducteurs sur des substrats, selon la revendication t, avec utilisation de substrats en matériaux seu-conducteurs, caractérisé en ce que la face du substrat opos à celle tournée vers le flux lumineux est refroidie jusqu'à une température suffisante pour empêcher la diffusion mutuelle entre es substances constituant la couche à obtenir et le substrat. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, du t"pe comprenant un sas de quartz renfermant un moyen d'évaporation de la substance destinée à former la couche à obtenir, un porte-substrat et une ouverture pour l'amenée d'un agent neutre ou réducteur, ledit dispositif comprenant en outre un four pour réchauffer les parois dudit sas, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une source Je lumière située en dehors du sas, vis-à-vis de la surface de travail a porte-substrat, sur laquelle est disposée le substrat, alors que la paroi du sas de quartz située entre la source de lumière et le porte-substrat est constituée de verre de quartz optiquement transparent. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le porte-substrat est un élément mobile qui, dans l'une de ses Positions extremes, divise le sas de quartz en deux enceintes tanches, dont la première, qui est le volume de travail dans lequel s'effectue la croissance épitaxiale, renferme un moyen d'évaporation de la substance destinée former r couche à obtenir, tandis ue la seconde enceinte contient une chambre de quartz (tanche par rapport à cette seconde enceinte et communiquant avec une source d'agent frigorifique et avec l'atmosphère, l'une des parois de cette chambre étant constituée par la surface du porte-substrat oppose 2 sa surface de travail.