Epitaxie des nitrures de gallium et d'aluminium sur silicium par jets moleculaires. Caracterisation structurale et optique

par ULRIKE ROSSNER

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de A. BOURRET.

Soutenue en 1995

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Les nitrures de gallium et d'aluminium ont ete elabores par epitaxie par jets moleculaires (mbe) sur des substrats de silicium. La phase cubique de ces nitrures a ete obtenue sur le si(001). Elle est initiee par une carburation de la surface du silicium precedante a la croissance des nitrures: cette carburation permet de recouvrir completement la surface des substrats par des cristallites de sic cubique. La phase hexagonale du gan et de l'ain a ete observee sur le si(111). Pour la croissance du gan hexagonal, des couches tampons d'ain ont ete utilisees. Le nitrure d'aluminium a ete caracterise structuralement (par rheed, diffraction x et microscopie electronique). Pour le nitrure de gallium, semiconducteur a grand gap (3. 4 ev) qui constituait le but principal de notre travail, une etude structurale detaillee ainsi qu'une etude optique (par photoluminescence et cathodoluminescence) ont ete realisees. L'azote reactif pour la croissance des nitrures a ete obtenu par deux methodes differentes: par la creation d'un plasma d'azote par resonance cyclotron-electronique (ecr-mbe) ou par la decomposition de l'ammoniac sur la surface de l'echantillon (gas-source-mbe). Pour travailler en ecr-mbe, une source de plasma a ete developpee et caracterisee: elle est concue telle que le rapport ions/atomes neutres d'azote soit faible pour minimiser l'endommagement eventuel des nitrures par des ions energetiques


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Informations

  • Détails : 159 P.
  • Annexes : 213 REF.

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