Proprietes vibrationnelles du nitrure de gallium hexagonal et cubique par spectroscopie raman et infrarouge

par GHAOUTI BENTOUMI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Alain Deneuville.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    La large bande interdite directe des semiconducteurs iii-v a base de nitrures (gan, a1n, inn et leurs alliages) ouvre la voie a la realisation de dispositifs emetteurs de lumiere bleue ou encore de detecteurs uv non sensibles au visible. Le controle de la qualite et du dopage de ces materiaux par l'optimisation de la croissance constitue une etape fondamentale en vue de l'amelioration de la performance des composants optoelectroniques. Les techniques optiques permettent une caracterisation rapide, fiable et sensible. Ce memoire presente une etude detaillee de la caracterisation par spectroscopie infrarouge et raman du gan hexagonal wurtzite dope silicium elabore par mocvd sur un substrat de saphir (0001) et du gan cubique zinc blende elabore par mbe sur -sic/si(100). Apres une breve presentation des caracteristiques generales du materiau gan hexagonal wurtzite et cubique zinc blende (chapitre 1), nous decrivons dans le chapitre 2 l'essentiel des techniques experimentales utilisees ainsi que le formalisme mathematique necessaire pour l'exploitation des resultats. Dans le chapitre 3, nous presentons l'etude menee sur la phase hexagonale de gan dopee silicium. Nous determinons par voie optique la concentration et la mobilite des electrons dans ces couches. Nous montrons l'effet de l'incorporation du silicium sur sa qualite cristalline et sur l'etat de contrainte du -gan. Le dernier chapitre, est consacre a l'etude de la phase cubique zinc blende de gan. Nous montrons (i) qu'une faible vitesse de croissance sur une surface lisse de -sic et un leger exces de gallium constituent les conditions optimales pour le depot de cette phase cubique. (ii) la qualite et le dopage de la couche -gan dependent de ceux du pseudo-substrat -sic. (iii) l'effet de l'incorporation de la phase parasite residuelle -gan sur la qualite cristalline et l'etat de contrainte de -gan.


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Informations

  • Détails : 180 p.
  • Annexes : 256 ref.

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