Developpement, mise en uvre, et qualification d'un reacteur specifique a l'epitaxie par jets moleculaires d'organo-metalliques (ejmom)

par BERTRAND COURBOULES

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean Massies.

Soutenue en 1994

à Nice .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Cette etude concerne le developpement, la mise en uvre et la qualification d'un reacteur specifique a l'epitaxie par jets moleculaires d'organo-metalliques (ejmom). Ce reacteur est le fruit d'une collaboration triangulaire entre riber (le constructeur), le crhea (cnrs) et la direction de recherches et etudes technologiques (dret). Le materiel, de conception entierement nouvelle, est dans un premier temps qualifie a travers la croissance du semi-conducteur iii-v d'ecole, l'arseniure de gallium (gaas). L'accent est en particulier mis sur le suivi in-situ de la croissance par diffraction d'electrons de haute energie en incidence rasante (rheed). Il est notamment mis en evidence l'absence de transitoires a l'initiation de la croissance, et ce contrairement a ce qui etait obtenu sur les systemes d'ejmom de premiere generation. L'effort est ensuite porte sur la mise en uvre de la croissance des alliages semi-conducteurs (al,ga)as et (ga,in)as, jusqu'alors mal maitrisee en ejmom. Le suivi par rheed est, la aussi, exploite comme moyen efficace pour le controle en epaisseur et en composition d'heterostructures dans les deux systemes de materiaux. Sur la base de ces etalonnages, des structures a puits quantiques sont elaborees et caracterisees principalement par photoluminescence. Les resultats des caracterisations montrent que les qualites des structures, ainsi que la fiabilite des etalonnages, se comparent favorablement avec ceux obtenus en epitaxie par jets moleculaires classique (sources solides: ejm). En ce qui concerne la croissance du ternaire gainas sur gaas (croissance fortement contrainte), une etude detaillee des differentes etapes de la croissance cristalline est egalement decrite. En particulier, des resultats d'analyses rheed, de microscopie a force atomique et de microscopie electronique en transmission revelent toutes les etapes de la croissance de gainas/gaas: formation d'ilots gainas, coalescence, lissage/relaxation plastique. Enfin, les premieres etapes vers la realisation d'un composant optoelectronique (double heterostructure laser algaas/gaas/gainas), alliant l'ensemble des materiaux etudies est presentee

  • Titre traduit

    Development, operation, and qualification of a novel reactor specific to the metal-organic molecular beam epitaxy (mombe)


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Informations

  • Détails : 230 P.
  • Annexes : 151 REF.

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