J. Physique Lett. 44, 271-278 (1983)
DOI: 10.1051/jphyslet:01983004407027100

Transient gratings on a-GaAs under laser annealing conditions

W. Marine, J. Marfaing et F. Salvan

Faculté des Sciences de Luminy, Département de Physique, Case 901, 13288 Marseille Cedex 9, France

Abstract
Transient gratings are used to study the dynamical processes involved in a-GaAs crystallization on the nanosecond scale. When the irradiation power density is varied, two regimes are observed : - 3.5 MW/cm 2 < W < 7.5 MW/cm2 : crystallization occurs without melting; - 7.5 MW/cm 2 < W < 15 MW/cm2 : one observes a melted zone before crystallization. Free carrier diffusion is a very efficient mechanism in these laser annealing conditions.

Résumé
La diffraction de réseaux transitoires permet d'étudier la dynamique des processus de cristallisation de a-GaAs dans le domaine des nanosecondes. En faisant varier la densité de puissance d'irradiation W, on observe deux régimes : - 3,5 MW/cm 2 < W < 7,5 MW/cm2 : cristallisation sans passage par une phase liquide ; - 7,5 MW/cm 2 < W < 15 MW/cm2 : passage par zone fondue avant la cristallisation. Le processus de diffusion des porteurs libres joue un rôle important dans les mécanismes de recuit laser.

PACS
6140 - Structure of amorphous and polymeric materials.
6180B - Ultraviolet, visible and infrared radiation effects.

Key words
amorphous semiconductors -- crystallisation -- diffraction gratings -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- laser beam annealing -- III V semiconductor -- amorphous GaAs -- transient gratings -- free carrier diffusion -- laser annealing conditions -- dynamical processes -- nanosecond scale -- mechanism