Depots de films minces sin#x assistes par plasma de haute densite. Etudes correlees de la phase gazeuse, de l'interface sin#x/inp et de la passivation du transistor bipolaire a heterojonction inp

par FRANCK DELMOTTE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Bernard Agius.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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  • Résumé

    L'objet de cette etude est le depot de films minces sin#x a basse temperature assiste par plasma de haute densite de type decr (distributed electron cyclotron resonance) et leur application a la passivation des dispositifs optoelectroniques a base d'inp, tel que le transistor bipolaire a heterojonction. Dans un premier temps, nous comparons les differentes sources de plasma de haute densite qui sont utilisees pour le depot de nitrure de silicium et nous presentons un bilan des diverses methodes de desoxydation des materiaux semiconducteurs utilises dans les dispositifs optoelectroniques a base d'inp. Nous avons ensuite choisi de detailler la mise en oeuvre de l'analyse par sondes electrostatiques simple et double, qui constitue l'apport essentiel de ce travail dans l'etude du plasma decr. Cette methode nous a permis de mesurer des parametres cruciaux pour le depot, tels que l'energie des ions lorsqu'ils arrivent sur le substrat ou encore la densite de courant ionique. Ainsi, nous avons pu correler ces parametres avec les proprietes des films minces deposes (contrainte, densite, ). Nous avons egalement etudie les mecanismes de conduction dans le nitrure de silicium pour differentes epaisseurs de film. La conduction par effet tunnel (mecanisme de fowler-nordheim) devient negligeable pour les films d'epaisseur superieure a 20 nm. Pour ces derniers, la conduction est assistee par les pieges a electrons presents dans le nitrure (mecanisme de frenkel-poole). A travers l'etude electrique des structures al/sin#x/inp, nous avons constate que le traitement in-situ du substrat d'inp par plasma decr n#2 et/ou nh#3 ne permet pas d'optimiser l'interface sin#x/inp. Par contre, nous avons montre que l'utilisation d'un plasma de depot riche en hydrogene permettait de reduire l'oxyde present a la surface de l'inp. L'ensemble de cette etude a permis de definir un procede de passivation du transistor bipolaire a heterojonction inp/ingaas qui a ete teste avec succes.


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Informations

  • Détails : 234 P.
  • Annexes : 197 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Limoges. Ecole nationale supérieure d'ingénieurs de Limoges. Bibliothèque.
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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
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  • Cote : TH2014-013787
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