Caractérisation électrique du quaternaire (Ga0. 47 In0. 53 As)1-x (Al0. 48 In0. 52 As)x (x=30%) et application au transistor HFET pour la photo détection a 1,3-1. 55 mu m

par Khadidja Rezzoug

Thèse de doctorat en Matiere

Sous la direction de Gérard Guillot.

Soutenue en 1998

à Lyon, INSA , dans le cadre de École Doctorale des Matériaux (Lyon) , en partenariat avec LPM - Laboratoire de Physique de la Matière (laboratoire) .


  • Résumé

    Le transistor à effet de champ à grille isolée HFET à canal quaternaire GaAlInAs est Particulièrement adapté à la pré-amplification faible bruit dans la photo-réception intégrée à 1. 3- 1. 55J. 1m. Ce travail a pour objectif essentiel l'étude des défauts électriquement actifs dans les couches AlInAs et GaAlInAs qui constituent les différentes zones du transistor (canal, barrière, couche tampon) et de déterminer leur influence sur les performances du dispositif La compréhension du mécanisme de conduction dans les diodes métal/ AlInAs/GaAlInAs nous a permis d'évaluer avec précision et d'une manière directe la discontinuité de la bande de conduction à l'interface entre ces deux semi-conducteurs. Par une technique de spectroscopie de transitoire de capacité DL TS menée sur des structures de diodes Schottky, nous avons identifié les niveaux profonds dans les couches d’AlInAs (E1, E2, E3, E4) et de GaAlInAs (Q3, Q4) élaborées par épitaxie par jets moléculaires; et montré le rôle de chacun d'eux dans le mécanisme de conduction et leur effet sur les performances du dispositif final. De plus, deux défauts supplémentaires (Tl et T2) sont mis en évidence sur les transistors HFET par spectroscopie de transitoire de courant CTS, ces défauts n'ayant pas été observés sur les diodes ont pu être attribués au procédé technologique de fabrication des transistors. Finalement nous avons établi le rôle de ces deux défauts présents dans le canal du transistor sur les performances en bruit du transistor.

  • Titre traduit

    = Electrical characterization of the quaternary (Ga0,47In0,53As)1-x (Al0,48In0. 52 As)x (x=30%) and its application to the HFET transistor for photo-detection at 13-1. 55μm.


  • Résumé

    Field effect transistors with isolated gate (HFET) including a GaAllnAs channel are particularly adapted to the noise pre-amplification for photo-detection in the 1. 3-1. 55μm range. The principal goal of this study is to characterize electrically active defects present in AlInAs and GaAlInAs; two materials which constitute the barrier and the channel of the transistor. The comprehension of the conduction mechanism in Schottky metal/ AlInAs/GaAlInAs diodes allowed us for the first time to determine the values of the discontinuity bands between these two semiconductors. Using Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS), we have detected several levels in thick layers of AlInAs (El, E2, E3, E4) and GaAlInAs (Q3, Q4) which we attributed to growth conditions. We have studied also their effects on HFET transistor. Theo, by Current Transient Spectroscopy (CTS) applied to HFET's with different length gates we detected two deep levels Tl and T2 in addition to those revealed by DLTS. We attribute these levels to the technological processes during the realization of the transistors. Finally, we have established the role of these two defects, present in the channel, on the noise performance of the transistor.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (153 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2186)
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