Etude de la pulverisation laser douce des semiconducteurs iii-v gaas et gaalas ainsi que de leurs heterostructures

par LAURENT VIVET

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Bernard Dubreuil.

Soutenue en 1996

à Orléans .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous avons d'une part developpe les etudes deja engagees au gremi concernant la microanalyse avec resolution en profondeur par ablation laser a faible energie et spectrometrie de masse par ionisation laser resonnante (rims), en nous interessant aux semiconducteurs iii-v gaas et gaalas. L'etude fondamentale des interactions laser/surface, par rims, microscopie electronique a balayage et spectroscopie eds, a permis de mettre en evidence le role joue par les defauts de surface dans l'initiation du processus de pulverisation, ainsi que l'effet thermique de l'irradiation laser. L'evolution du materiau sous le faisceau laser, est apparue gouvernee par l'evolution des proprietes thermodynamiques et optiques de la couche de surface, dont la composition et la structure sont perturbees par les tirs laser repetes. Dans un deuxieme temps nous avons cherche a caracteriser l'etendue et la nature exacte des perturbations subies par le materiau irradie. La mesure des perturbations, par des tirs laser repetes, des proprietes de photoluminescence d'une heterostructure de type gaas/gaalas, completee par l'observation au microscope electronique a transmission de la structure irradiee, ont permis de suivre la progression en profondeur de la couche alteree. De plus, il a ete montre qu'il existe une energie critique pour laquelle les tous premiers tirs laser provoquent l'interdiffusion des couches de gaas et gaalas. La troisieme partie du memoire concerne l'initiation par impact laser (a tres faible energie) des modifications chimiques de la surface d'un substrat de gaas en presence du gaz d'ammoniac (nh#3) dont la reactivite est declenchee par le faisceau laser. Plus particulierement nous nous sommes attaches a l'etude du schema reactionnel menant a la formation du nitrure de gallium (gan). Il a ete montre, par spectrometrie de masse associee a la desorption laser et spectroscopie d'electron auger, que la production de gan, par cette methode, est limitee par la fragilite du substrat de gaas qui est rapidement decompose et pulverise par le faisceau laser.

  • Titre traduit

    Study of the soft laser sputtering of gaas and gaalas semiconductors and of their heterostructures


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  • Détails : 271 P.
  • Annexes : 96 REF.

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