Caractérisation par cathodoluminescence de couches GaAs épitaxiées et de leurs dislocations

Cathodoluminescence characterization of gaas epilayers and of their dislocations

• Auteur / Autrice : Christian de Meerschman
• Direction : Brigitte Sieber
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dislocations dans les semiconducteurs

Arséniure de gallium

Cathodoluminescence

Résumé

Dans une première partie, nous avons utilisé la cathodoluminescence comme méthode locale de caractérisation de couches épitaxiées. Nous discutons de l'influence, sur cette intensité, des longueurs de diffusion dans les différentes couches ainsi que des vitesses de recombinaison en surface et aux interfaces. Les expériences ont été réalisées à 300 K et à 77 K sur des structures à deux couches déposées sur un substrat; les échantillons sont des homojonctions GaAs obtenues par MBE (Molecular Beam Epitaxy), ainsi qu'une hétérostructure InP/GalnAs/InP obtenue par MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). Nous avons étudié l'influence de la température de croissance et du dopage en silicium sur les paramètres. Dans une seconde partie, un modèle physique de contraste de cathodoluminescence de dislocations perpendiculaires à la surface est proposé. Nous avons étudié le contraste de cathodoluminescence de dislocations de croissance et de dislocations fraîches introduites par microindentations dans des couches épitaxiées de dopages différents (4. 1017 et 2. 1018 cm3). Pour la première fois, les champs électriques associés au champ de déformation de la dislocation sont envisagés comme étant à l'origine de la recombinaison aux dislocations. L'augmentation de l'efficacité de recombinaison de la dislocation avec le dopage et des portées de capture de l'ordre de 2000 A expliquent les fortes valeurs de contraste obtenues expérimentalement