Defauts et separations de phase dans alinas prepare par epitaxie par jets moleculaires influence sur les proprietes electriques

par MIREILLE OUSTRIC

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Guy Hollinger.

Soutenue en 1996

à l'ECL .

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  • Résumé

    L'alliage ternaire alinas, prepare par epitaxie par jets moleculaires (ejm), presente toujours des defauts structuraux et electriques en grande quantite avec des densites qui dependent fortement des conditions d'elaboration. Le but de ce travail etait de contribuer a cerner la nature et l'origine des defauts structuraux et electriques presents dans les couches d'alinas et de clarifier les manifestations du phenomene de separation de phase souvent evoque pour expliquer les defauts presents. Nous avons prepare par ejm des couches d'alinas en explorant une vaste gamme de conditions de croissance. Ces couches ont ete caracterisees structuralement (tem, meb, ddx), electriquement (hall, tlm, dlts, admittance) et optiquement (pl, ple) dans le cadre d'une collaboration ecl-insa-ucb. A partir de diverses correlations, nous avons etabli des relations entre les defauts structuraux (etendus ou ponctuels) et les pieges electriques. L'incorporation d'arsenic en exces a ete, d'une part, directement associee au grand nombre de pieges electriques profonds responsables du caractere semi-isolant de l'alinas prepare a des temperatures inferieures a 530c et, d'autre part, indirectement relie a l'origine des dislocations (relaxation des contraintes en compression). En utilisant une approche thermodynamique, nous avons montre que le phenomene de separation de phase etait toujours present au-dessous d'une temperature critique de 630c. Experimentalement, le phenomene est tres present pour des temperatures de croissance inferieures a 500c, avec un maximum d'intensite entre 400c et 450c caracterisee par l'apparition d'une modulation de composition periodique. Cela a permis de montrer que la separation de phase se produisait en surface par decomposition spinodale sur le front de croissance et qu'elle etait controlee par une combinaison de facteurs thermodynamiques et cinetiques.


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  • Détails : 195 P.
  • Annexes : 136 REF.

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