Relaxation hétérogène des contraintes dans les hétérostructures semiconductrices III-V : caractérisation par microscopie électronique en transmission et simulation

par Damien Jacob

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Alain Lefebvre.

Soutenue en 1998

à Lille 1 .


  • Résumé

    Ce travail de these est une contribution a l'etude des champs de contrainte des heterostructures semiconductrices de basse dimensionnalite, en vue d'ameliorer la comprehension de leur proprietes electroniques et optoelectroniques. La methode utilisee consiste a comparer les contrastes de microscopie electronique en transmission (met) associes aux sites d'heterogeneites de contrainte avec des contrastes simules obtenus a partir de champs de deformation calcules par la methode des elements finis. L'etude a ete entreprise dans le cas de deux types de structures presentant des relaxations de surface. Le premier probleme porte sur la caracterisation des champs de deformation heterogenes induits par la croissance tridimensionnelle de couches d'in#0#,#2#5ga#0#,#7#5as epitaxiees en tension sur substrat inp. Nos observations en met, associees aux calculs par elements finis et aux simulations de contraste, nous ont permis de localiser les sites de relaxation de contrainte agissant a la surface des echantillons (trous ou ilots) et de quantifier les champs de deformation associes a ces sites. Le deuxieme probleme traite de la relaxation d'un puits contraint d'in#0#,#1#3ga#0#,#8#7as enterre dans du gaas et emergeant a la surface d'un echantillon observe sur la tranche. Il existe dans ce cas des solutions analytiques au calcul des contraintes et la comparaison de ces resultats avec ceux des calculs par elements finis fournit une preuve supplementaire de la validite de ces derniers. Les calculs nous ont egalement permis de rendre compte avec precision des contrastes met associes a la relaxation en surface du puits contraint. Ces etudes montrent d'une part, que la methode des elements finis donne de tres bons resultats pour le calcul des champs de contrainte heterogenes dans les heterostructures semiconductrices et d'autre part, que la theorie utilisee pour les simulations de contraste de met s'applique bien dans les situations etudiees au cours de cette these.

  • Titre traduit

    Heterogeneous stress relaxation in iii-v semiconductor heterostructures : characterization by transmission electron microscopy and simulation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (181 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitre

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1998-29
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