Recherche Avancée

Thèse soutenue

Centre DX et mobilité électronique dans les superréseaux GaAs/AlAs-application capteur de pression

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Auteur / Autrice : Fabien Bosc
Direction : Jean-Louis Robert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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L'objet de ce travail est de montrer l'interet que peuvent presenter les superreseaux gaas/alas pour la realisation d'un capteur de pression hydrostatique fonctionnant entre la temperature ambiante et 200c, dans la gamme de pression comprise entre 0 et 2kbar. Ce travail fait suite a une etude realisee sur l'alliage gaalas dans laquelle avait ete demontree la grande sensibilite de ce materiau a la pression pour une concentration en aluminium comprise entre 25% et 40%. Pour reduire la sensibilite a la temperature du dispositif initialement propose, l'idee avancee au laboratoire, a ete d'utiliser un pseudo-alliage gaas/alas dont les proprietes electroniques pouvaient etre mieux controlees, tant du point de vue de la structure de bande que du mode de dopage. Pour cela, nous avons dans un premier temps, etabli les modeles permettant d'optimiser les structures adaptees aux objectifs recherches, sans oublier de tenir compte des limites technologiques imposees par les fabricants. Une fois les structures realisees, nous nous sommes interesses a la comprehension des effets du dopage sur les proprietes electroniques du superreseau (resistivite, mobilite, concentration de porteurs). Nous avons alors utilise une methode experimentale couplant les techniques du transport a celles des hautes pressions. L'equipement utilise nous permet d'etudier, sur une large gamme de temperature (77k-450k), les proprietes electriques d'un meme echantillon dont on modifie la structure de bande par application de la pression. Les resultats ont ensuite ete confrontes au modele que nous avons etabli, dans lequel etati pris en compte le caractere particulier du centre dx qui controle la conduction. Une bonne comprehension des proprietes electriques du centre dx necessite une bonne connaissance des mecanismes de diffusion et de correlations des charges (2 etats de charges d#+ et dx#- du centre dx) qui controlent la valeur de la mobilite de hall. La aussi, il existe une difference notable entre l'alliage (gaal)as et le superreseau gaas-alas. Sur la base des resultats obtenus, nous avons pu montrer la validite de l'idee avancee selon laquelle les superreseaux etaient plus adaptes que l'alliage pour realiser des capteurs performants.