Etude des propriétés électro-optiques des impuretés vanadium et nickel dans GaAs

par Neila Hizem

Thèse de doctorat en Dispositifs de l’électronique intégrée

Sous la direction de Gérard Guillot.

Soutenue en 1989

à Lyon, INSA , en partenariat avec LPM - Laboratoire de Physique de la Matière (laboratoire) .


  • Résumé

    Au cours de ce travail nous avons étudié l'effet de l'introduction du Vanadium et du Nickel sur les propriétés électriques et optiques de matériaux GaAs. Un ensemble de caractérisations électro-optiques basé essentiellement sur les techniques capacitives (DLTS,DLOS), et optiques (AO, PL), a été utilisé pour réaliser cette étude. Les principaux résultats se résument comme suit (1) Nous avons tenté de réaliser des dispositifs électroluminescents à base de GaAs : V élaboré par épitaxie en phase liquide(LPE). Nous avons mis en évidence des problèmes métallurgiques liés à la réactivité du V avec le creuset en graphite se traduisant par une forte pollution des couches GaAs en Carbone. Nous avons minimisé cette dernière en recouvrant le creuset en graphite par du nitrure de bore pyrolitique (PBN). Sur les couches réalisées les mesures de photoluminescence et de SIMS ont révélé une faible incorporation du V dans les conditions de la LPE : le coefficient de distribution du V est trouvé de 10exp-6. Ce résultat explique la difficulté de détecter la transition interne du Vanadium par électroluminescence. (2) Des mesures DLTS, DLOS et AO réalisées sur divers matériaux GaAs dopes V, de type différents montrent de façon certaine que le seul niveau associé au V est le niveau simple accepteur v2+N3+ situé à Ec- 0,15 eV. Ce niveau ne peut en aucun cas être responsable d'un caractère semi isolant. Les mesures absolues de la section de photo ionisation σn° (hυ) montrent que ce niveau possède une configuration orbitale de bas spin de type 2E. Enfin nous avons mis en évidence sur ce niveau un effet de champ électrique et nous l'avons interprété en terme d'émission tunnel assisté par phonons. (3) Dans le cas du Nickel dans GaAs, nous avons montré pour la première fois que le Ni n'introduit qu'un seul centre double accepteur Ni+JNi2+ situé à Ec- 0. 4 eV. Ce centre profond est responsable de l'apparition d'une zone de haute résistivité située sous le contact Au-Ge-Ni. (4) Enfin, nous avons mis au point une procédure technologique pour la réalisation de diodes Schottky de bonne qualité sur GaSb de type n. L'étude des caractéristiques électriques de ces structures a révélé un comportement comparable à celui observé sur les barrières Schottky GaAs.

  • Titre traduit

    = Study of the electrooptical properties of vanadium and nickel impurities in GaAs


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Informations

  • Détails : 1 vol. (143 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chaque chapitre

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1107)

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MF-1989-HIZ
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