Transport electronique en regime de mobilite : application aux systemes bidimensionnels contraints inalas/ingaas/inalas

Electron transport in the low-field mobility regime: 2d electron gaz in inalas/ingaas/inalas strained systems

• Auteur / Autrice : SALEHEDDINE ELLEUCH
• Direction : Jean-Luc Pelouard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail porte sur l'etude du transport electronique en regime de mobilite dans les materiaux semiconducteurs iii-v massifs et leurs heterostructures. Un outil de modelisation, dedie a l'exploitation des experiences de hall, a ete developpe. La mobilite electronique y est calculee par la resolution numerique (methode iterative) de l'equation de boltzmann linearisee. Ceci permet de decrire convenablement le transport sur une large gamme de temperature et de concentration de porteurs. Le modele inclut les interactions suivantes: impuretes neutres et ionisees, alliage, rugosite d'interface, acoustique, piezoelectrique et optique polaire. Les materiaux massifs sont modelises a l'aide de trois vallees dans la bande de conduction et deux dans la bande de valence, les heterostructures a l'aide de deux sous-bandes dans la vallee centrale. Pour les materiaux massifs, les mobilites calculees ont ete validees avec les meilleurs resultats de la litterature. Dans le cas des puits quantiques, les effets dus a la degenerescence, a l'ecrantage, a la concentration de porteurs, a la temperature et aux transitions inter sous-bandes ont ete etudies. Les comportements specifiques des interactions dues a la rugosite d'interface et aux phonons optiques ont ete examines. Les mobilites hall mesurees sur des heterostructures inalas/ingaas/inalas dont le taux d'indium dans le puits varie de 0. 53 a 0. 75, ont ete interpretees. L'importance de la rugosite des interfaces sur la mobilite a ete evaluee ainsi que son evolution avec le taux d'indium. Le bon accord entre les mobilites calculees et celles mesurees par effet hall nous a permis de valider les modeles utilises dans la simulation et de proposer des structures optimisees presentant soit des conductances maximales a temperature ambiante (structure pour transistors) soit des mobilites maximales a basse temperature (structure d'etudes)