Etude des défauts profonds par des méthodes capacitives dans des super-réseaux et puits quantiques GaAs-GaAlAs

par Soraya Ababou

Thèse de doctorat en Dispositif de l’électronique intégrée

Sous la direction de Gérard Guillot.

Soutenue en 1991

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


  • Résumé

    Nous avons appliqué des mesures de spectroscopie capacitive (DLTS) et optique à la cratérisation du centre DX dans des super réseaux (SR) GaAs-AlAs et dans des alliages GaAIAs dopés silicium et épitaxies par jets moléculaires. Nous montrons que le DX qui apparaît sur les SR GaAs-AlAs est dû à la présence de silicium dans les couches A1As, lequel forme le niveau DX de plus basse énergie relativement au minimum de la bande de conduction de GaAs, en limitant la diffusion de silicium dans les barrières AlAs, et en choisissant les les épaisseurs des puits et barrières telles que le centre DX devienne résonant dans la mini bande. Dans la seconde partie nous avons étudié l'émission d'électrons à partir de puits quantiques GaAs confiné soit par un alliage GaAlAs soit par un super-réseau GaAs-GaAlAs. Le puits agit tel un piège géant en capturant et en émettant des porteurs par dessus la barrière définie par la discontinuité de bandes. Les pics DLTS traités de façon classiqoe ne permettent pas de tirer une valeur de la discontinuité de bande. Cette dernière peut être déterminée à partir de mesures de spectroscopie d'admittance et une répartition de la discontinuité de bande est trouvée en bon accord avec la valeur admise actuellement Nous avons aussi caractérisé des défauts dans des super-réseaux GaAs-GaAlAs de différentes périodes épitaxies en phase vapeur à partir d’organométallique. Les résultats sont interprétés suivant qu'il existe dans la structure une mini bande ou que les puits sont découplés.

  • Titre traduit

    = Characterization of deep levels studied by capacitance measurements in GaAs-GaAlAs quantum wells and super lattices


  • Résumé

    The aim of this study is to characterize deep levels in GaAs-GaAlAs super lattices and to determine the band offset of this system by studying a quantum wells which acts as a trap. In the first part of this Work, deep level transient spectroscopy and photo luminescence measurements have been used to characterize DX centres in Si-doped GaAs-AlAs super lattices and Si-doped GaAlAs alloys grown by molecular beam epitaxy. We have shown that the DX centre appears in the AlAs layer with an energy of 0. 42eV, the same as in the GaAlAs alloys. In the GaAs-AlAs super lattices the DX is detected only when the silicon lies in the AlAs barriers. The DX in this case has the lowest state energy relatively to the GaAs conduction band minimum, while the DX in the GaAs layers is resonant with the conduction mini band. It is possible to reduce the DX concentration by a selective doping of the GaAs layers in the super lattice, by limiting the diffusion of the silicon towards the adjacent layers. In the second part, we have characterized the electron emission from a GaAs quantum well confirmed by GaAlAs layers, and from an enlarged quantum well in GaAs-GaAlAs super lattices. We have find a hetero junction band discontinuities in agreement With the value determined by other methods. The deep levels have been characterized in GaAs-GaAlAs super lattices grown by organometallic vapour phase deposition and the shape of the spectra depends on whether the emission takes place towards the mimi band conduction or towards the GaAs or GaAlAs conduction bands.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (159p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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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(1317)
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