Croissance par epitaxie par jets moleculaires et etudes structurales de structures semiconductrices de basse dimensionnalite

par FRANCOIS LELARGE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de B. ETIENNE.

Soutenue en 1996

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Nous avons etudie de facon systematique l'influence des conditions de croissance sur la realisation d'heterostructures gaas-alas modulees lateralement sur surface vicinale. L'etude par microscopie a force atomique de la morphologie du reseau de marche met en evidence l'existence d'une barriere de schwoebel fortement anisotrope dans le gaas et sa quasi absence dans l'alas. La mise en paquet des marches n'est pas liee a une instabilite intrinseque de croissance du gaas mais intervient en presence d'impuretes. Les distributions de largeur des marches ga sont centrees sur la largeur moyenne des terrasses imposee par la desorientation et obeissent a une loi gaussienne. L'ecart type des distributions varie lineairement avec la largeur moyenne des terrasses. Ces resultats s'accordentm dans un modele d'equilibre energetique, avec l'existence d'une interaction repulsive entre marches mais s'expliquent aussi par un modele purement cinetique. Une simulation monte-carlo montre qu'une barriere de schwoebel anisotrope permet de concilier la formation de monticules lors de la croissance a basse temperature avec le lissage a haute temperature de la rugosite initiale du substrat et de reproduire, avec un bon accord quantitatif, la periodisation du reseau de marche. L'epitaxie par jets alternes sous tres faible flux d'as conduit a un regime de croissance par avancee de bord de marche optimal (50nm pour le gaas). Notre methode de calibration des flux nous assure une zone ou le taux de couverture est egal a l'unite. La modulation de la croissance se traduit dans les proprietes optiques des structures laterales par de nouvelles transitions optiques. La croissance n'est pas organisee par le reseau de marches des la premiere monocouche mais l'organisation laterale se met en place et atteint sa valeur maximale en moins de 10 monocouches. La demixtion partielle des elements iii et l'influence sur la modulation des parametres des structures (periodicite laterale et composition en al) s'expliquent principalement par le mecanisme d'echange vertical ga-al


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Informations

  • Détails : 171 P.
  • Annexes : 94 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1996
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