Etude du triméthylarsenic comme alternative à l'arsine pour l'EPVOM de semi-conducteurs III-V sur substrats InP

par Christophe Pautet

Thèse de doctorat en Sciences. Sciences des matériaux

Sous la direction de Patrick Abraham.

Soutenue en 1995

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Patrick Abraham.


  • Résumé

    Un probleme majeur de l'epvom reside dans l'utilisation, comme sources d'elements v, de grandes quantites d'hydrures excessivement toxiques stockes sous haute pression. Le trimethylarsenic (tmas) est quant a lui un compose organometallique peu toxique et liquide a temperature ambiante. Apres une revue des utilisations anterieures du tmas pour l'epitaxie de gaas, al#xga#l#-#xas, in#xal#l#-#xas et in#xga#l#-#xas et de l'incorporation du carbone dans ces systemes, ce memoire presente une etude comparative entre le tmas et l'arsine pour la croissance de in#0#,#5#3ga#0#,#4#7as et inas#xp#l#-#x de qualite composants sur substrats inp. Contrairement aux utilisations anterieures du tmas pour l'epitaxie de in#xga#l#-#xas, le triethylgallium a ete choisi comme precurseur du gallium afin de limiter au maximum l'incorporation du carbone. Pour in#0#,#5#3ga#0#,#4#7as, une large gamme de conditions de croissance (pression et temperature de croissance et rapport v/iii) a ete etudiee pour chaque precurseur de l'arsenic. La plus forte stabilite thermique du tmas impose une pression et une temperature de croissance superieures ou egales a 250 mbar et 550c afin d'assurer une morphologie de surface et une qualite cristalline identiques a celles obtenues avec l'arsine. Dans la gamme de temperature de croissance 600-650c, les proprietes electriques (effet hall a 300 et 77 k) et optiques (photoluminescence a 10 k) obtenues avec le tmas sont comparables a celles obtenues avec l'arsine. A plus basse temperature de croissance, une forte degradation des proprietes electriques des couches epitaxiees avec le tmas, probablement due a l'incorporation de carbone, est observee. Dans les meilleures conditions de croissance pour le tmas, la mobilite electronique a 77 k est de 56200 cm#2/vs pour un dopage residuel de 9 10#1#5 cm#-#3 et la largeur a mi-hauteur du pic excitonique est de 3,68 mev. L'effet d'interruptions de croissance sous tmas seul et tmas + purge hydrogene sur la morphologie de surface a egalement ete etudie. La realisation de puits quantiques d'inas#xp#1#-#x dans inp a montre un rapport d'incorporation as/p proche de l'unite pour le systeme tmas/ph#3


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  • Détails : 1 vol. (163 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 157-163

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