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Habilitation à diriger des recherches

Contribution à l'étude de l'épitaxie d'hétérostructures
à base de semi-conducteurs III-V phosphorés

Résumé : La fabrication d'hétérostructures de semi-conducteurs III-V de qualité repose sur la connaissance des surfaces, l'optimisation de la formation des interfaces et la maîtrise de la relaxation des couches contraintes. Nous montrons d'abord par une étude en diffraction et spectroscopie d'électrons que la reconstruction de surface des semi-conducteurs III-V phosphorés est différente des reconstructions couramment observées sur les arséniés. Nous abordons ensuite le problème des interfaces à anion commun pour lequel nous proposons un modèle cinétique prenant en compte l'effet de la température de croissance sur les mécanismes d'échange et de ségrégation en surface. Pour les interfaces différant par leurs anions, la corrélation des résultats de diverses techniques nous conduit à une description précise de la composition chimique de ces interfaces en fonction des conditions de croissance et de son influence sur les propriétés électroniques de l'hétérostructure. L'obtention d'interfaces les plus abruptes possible nous amène à étudier la réactivité de surface des arséniures sous flux de phosphore pour laquelle nous déterminons les facteurs essentiels : dimères d'anions en surface et énergie de liaison des binaires impliqués. L'effet de la contrainte sur la morphologie des couches de semi-conducteurs phosphorés présente des similitudes et des différences avec le cas des arséniés. Nous proposons une interprétation de ces différences soulignant le rôle des reconstructions de surface spécifiques aux phosphorés.
Nous envisageons ensuite l'utilisation de ces hétérostructures dans des transistors à effet de champ à modulation de dopage. Nous optimisons la croissance de structures à double plan de dopage, à canaux composites et étudions les limites des approches pseudomorphique et métamorphique pour les canaux en InGaAs à fort taux d'indium. Nous discutons enfin de l'intérêt des semi-conducteurs antimoniés pour améliorer les résultats obtenus avec les arséniés et phosphorés.
Document type :
Habilitation à diriger des recherches
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012202
Contributor : Xavier Wallart <>
Submitted on : Thursday, May 4, 2006 - 9:38:53 AM
Last modification on : Wednesday, April 7, 2021 - 10:32:07 AM
Long-term archiving on: : Saturday, April 3, 2010 - 9:47:25 PM

Identifiers

  • HAL Id : tel-00012202, version 1

Citation

Xavier Wallart. Contribution à l'étude de l'épitaxie d'hétérostructures
à base de semi-conducteurs III-V phosphorés. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2005. ⟨tel-00012202⟩

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