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des thèses françaises
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Etude comparative de différentes techniques de recuit rapide sur les défauts électriquement actifs dans l’arséniure de gallium non implante
| Auteur / Autrice : | Ghanem Marrakchi |
| Direction : | Alain Nouailhat |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Dispositif de l’électronique intégrée |
| Date : | Soutenance en 1987 |
| Etablissement(s) : | Lyon, INSA |
| Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : LPM - Laboratoire de Physique de la Matière (1961-2007) |
Résumé
Nous avons étudié les effets de traitements thermiques rapides sur les propriétés électriques de l'Arséniure de Gallium non implanté. Trois types de recuit sont considérés : le recuit électronique pulsé (REP), le Recuit par Laser Continu (RLC) et le Recuit Rapide Isotherme par lampe (RRI). Nos mesures ont été effectuées sur des dispositifs Schottky formés après traitement thermique. Elles se basent sur l'étude des courbes I(V) : courant-tension et C(V) : capacité-tension pour les caractéristiques électriques, et spectroscopie transitoire de capacité (DLTS) pour l'étude des défauts. Après REP, on assiste à une dégradation d'une couche superficielle du matériau, plus épaisse que la couche ayant subi réellement une transformation de phase (zones fondante et fondue). Ceci entraîne la disparition des défauts natifs EL6, EL3 et EL2 existant dans l'Arséniure de Gallium massif. Par ailleurs, on a observé l'apparition de nouveaux défauts dus au recuit pour les faibles densités d'énergie. Après RLC, des défauts apparaissent dans une couche d'oxyde formée par le traitement sur des couches d'Arséniure de Gallium épitaxiés en phase liquide. Ceci nous a amené, d'une part, à l'étude ·complète expérimentale et théorique d'un continuum de défauts dans la bande interdite, d'autre part, à mettre en évidence un phénomène particulièrement intéressant de relaxation de centres sous champ électrique. Après RRI, tous les défauts natifs présents dans l'Arséniure de Gallium massif disparaissent sauf le piège EL2 qui reste non affecté. Nous avons montré que ce résultat dépend des conditions de recuit, en particulier de la procédure d'encapsulation. Ceci, et le fait que les caractéristiques électriques des échantillons ne changent pas après recuit, nous montrent que le RRI n'introduit pas de couche perturbée comme dans le cas du REP. L'étude comparative des différents types de recuit nous amène à une discussion générale sur la technologie la mieux adaptée au traitement thermique de l'Arséniure de Gallium.