Etude de l'interdiffusion selective assistee par encapsulation de sio#2 pour la fabrication de fils quantiques dans le systeme gaaslgaa/as

par ANNE PEPIN

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de H. LAUNOIS.

Soutenue en 1995

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous presentons l'etude prospective d'une methode nouvelle de fabrication de fils quantiques dans les heterostructures a puits quantiques gaas/gaalas. Cette methode exploite le phenomene d'interdiffusion assistee par encapsulation de sio#2 pour la creation de barrieres de composition laterales dans un puits quantique. Nous avons dans un premier temps verifie l'efficacite de cette technique pour l'interdiffusion uniforme de puits quantiques. L'importance de la qualite de la couche de silice, donc de la technique de depot employee, a d'abord ete mise en evidence. L'influence de l'epaisseur de la couche de sio#2 et celle des conditions de recuit ont ete demontrees. L'utilisation conjointe de differents outils de caracterisation (principalement photoluminescence, microscopie electronique en transmission et sims) a permis de montrer qu'avec une silice deposee en phase vapeur par une technique de thermie rapide une interdiffusion intense, homogene pouvait etre obtenue. L'interdiffusion est reproductible et le mecanisme est gouverne par la diffusion des lacunes de gallium generees en exces sous l'interface sio#2/gaas suite au pompage du ga par la silice pendant le recuit thermique. Un modele qualitatif de diffusion mettant en jeu le champ de contraintes cree pendant le recuit dans le semiconducteur par le film de sio#2 est propose pour expliquer le mecanisme d'interdiffusion. Ce modele permet egalement d'interpreter l'ensemble de nos resultats experimentaux obtenus sur l'etude de l'interdiffusion selective. La possibilite de piloter l'interdiffusion suivant le choix des depots de surface (reseaux de traits de sio#2 seule, de sio#2 recouverts de si#3n#4, de si#3n#4 recouverts de sio#2 ou de w recouverts de sio#2) et de la geometrie des motifs est demontree. Dans le cas des reseaux de fils obtenus par ouverture periodique du film de sio#2 a des tailles inferieures a 100 nm et a des periodes superieures a 800 nm, des signatures d'un confinement lateral des porteurs dans des fils quantiques sont observees a la fois en photoluminescence, en spectrocopie d'excitation de la photoluminescence et en polarisation lineaire

  • Titre traduit

    Sio#2 encapsulation-enhanced selective interdiffusion for the fabrication of quantum wires in gaas/algaas heterostructures


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  • Détails : 226 P.
  • Annexes : 130 REF.

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  • Cote : PMC RT P6 1995
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