Dopage des materiaux semiconducteurs ii-vi a base de tellure et realisation de structures quantiques

par Thierry Baron et Serge Tatarenko

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de K. SAMINADAYAR.

Soutenue en 1996

à Grenoble 1 .


  • Résumé

    Nous avons etudie le dopage des semiconducteurs ii-vi a base de tellure. Concernant le dopage de type n, nous avons montre que l'impurete iode est mieux adaptee que l'impurete indium, pour atteindre de fortes concentrations de porteurs dans cdte et cdznte. Le dopage de type p est realise en utilisant une cellule dc plasma, permettant d'obtenir de l'azote sous forme atomique. En comparant les proprietes electriques, optiques et structurales de znte:n et de cdte:n, nous avons mis en evidence un phenomene de compensation limitant le niveau maximum de dopage accessible pour cdte:n. Afin de comprendre l'origine de ce phenomene, nous avons entrepris l'etude du dopage des alliages cdznte et des alliages cdmgte et znmgte. A partir de cette etude, nous avons elabore un modele fonde sur la comparaison des enthalpies de formation des composes nitrures a#3n#2 (a=cd, zn, mg). La formation de tels composes limiterait la solubilite limite de l'azote en site substitutionnel actif. Ainsi, la compensation interviendrait preferentiellement dans les materiaux contenant du mg puis du cd, et serait faible pour le materiau znte. Un mecanisme complementaire, faisant intervenir le parametre de maille, a egalement ete propose. Maitrisant le dopage des tellurures, nous avons realise des heterostructures dopees par modulation afin d'etudier des gaz d'electrons bidimensionnels. En epitaxiant des puits quantiques dopes de type p, nous avons montre que la localisation de l'impurete azote dans la structure modifie les energies de liaison (i) de l'exciton lie sur un accepteur neutre et (ii) de l'accepteur. Nous avons mis en evidence, par des mesures optiques, structurales et chimiques, une acceleration de l'interdiffusion dans les superreseaux contenant a la fois du mg et de l'azote. Enfin, nous avons realise des dispositifs optoelectroniques tels que des modulateurs optiques ou des emetteurs et des detecteurs de rayonnement dans l'infrarouge


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Informations

  • Détails : 172 P.
  • Annexes : 175 REF.

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