Croissance en épitaxie par jets moléculaires et caractérisation structurale de GaAs, GaAlAs sur silicium

par Bernard Bartenlian

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Michel Pitaval.

Soutenue en 1991

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Michel Pitaval.


  • Résumé

    L'interet de la croissance de gaas sur si reside en l'integration de dispositifs gaas (par ex. Optoelectroniques) et de composants si. L'ecart de parametres de maille entre ces 2 materiaux, leur difference de dilatation thermique sont source de defauts lineaires electriquement actifs dans le film epitaxie. La nucleation s'effectue en ilots qui generent une rugosite de surface et des defauts lors de leur coalescence. La croissance en epitaxie par jets moleculaires est optimisee par l'emploi d'une surface de si vicinale, d'une procedure de croissance a 2 temperatures de substrat et d'une technique de nucleation a basse temperature (bt) visant a augmenter la diffusion des especes en surface (migration enhanced epitaxy). Les divers stades de la croissance et l'influence d'un recuit thermique sont etudies par microscopie electronique en transmission, spectroscopie et diffraction de photoelectrons, diffraction d'electrons en incidence rasante et double diffraction de rayons x. L'orientation du gaas par rapport aux marches de la surface depend de la temperature du substrat lors du predepot d'as. La nucleation par mee donne une rugosite s'attenuant avec l'epaisseur. La migration de dislocations partielles, generant entre elles des fautes d'empilement et des micromacles, relaxe les couches de faible epaisseur deposees a bt. Le recuit pour les epaisseurs inferieures a 50 nm restructure la surface sous forme d'ilots et permet, a partir de considerations thermodynamiques, de correler l'energie d'interface a celle des dislocations d'interface. Le recuit a de plus fortes epaisseurs et la poursuite de la croissance a haute temperature lissent la surface, suppriment quasiment tous les defauts plans et les remplacent par un treillis de dislocations de lomer a l'interface et des dislocations dans le volume. Des transistors mesfet de puissance et des detecteurs infrarouges a multipuits quantiques gaalasgaas sur si ont egalement ete elabores


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Informations

  • Détails : 1 vol. (167 p.-[48] p. de pl.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [11] p.

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
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