Influence des niveaux profonds et des phénomènes de surface sur les caractéristiques électriques de photodiodes GaInAs

par Frédérique Ducroquet

Thèse de doctorat en Sciences des Matériaux et des Surfaces

Sous la direction de Alain Nouailhat.

Soutenue en 1989

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

mots clés

• Photodiodes
• Semiconducteurs
• Diodes PIN

Résumé

L'analyse du courant d'obscurité de photodiodes GaInAs de type PIN pour télécommunications otiques montre qu'il est souvent dominé par un courant de surface, générateur de bruit et cause d'instabilités temporelles, qu'il convient de réduire. Parvenir à une passivation efficace de la surface n'entraînant pas de dégradation notable des propriétés de la surface constitue donc l'un des aspects technologiques déterminants pour l'obtention de dispositifs performants. L'objectif de ce travail est d'étudier l'influence des défauts de volume et ceux liés à la passivation sur les performances électriques de photodiodes planar passivées par nitrure de silicium déposé suivant plusieurs techniques (CVD, PECVD, UVCVD). Les méthodes expérimentales utilisées sont essentiellement des mesures de courant qui ont révélé la présence de phénomènes de dérive sous polarisation; les mécanismes physiques à l'origine du courant de surface sont analysées à partir des caractéristiques courant-tension en fonction de la température. Les défauts induits par le processus de passivation sont caractérisés par des mesures de spectroscopie de capacité et d'admittance. Une modélisation de la périphérie de la jonction permettant de rendre compte de l'ensemble des phénomènes observés est alors développée et confrontée au caractère spécifique de chaque technique de passivation.

Titre traduit

= Influence of deep levels and surface phenomena on the electrical properties of GaInAs photodiodes

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