Conception et caractérisation de réseaux de microémetteurs à effet de champ sur matériau GaAs

par Pascal Kropfeld

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de André Vanoverschelde.

Soutenue en 1999

à Lille 1 .


  • Résumé

    Les capacités d'intégration de la microélectronique et la faible consommation ont permis aux transistors, puis aux circuits intégrés de supplanter les composants de base qu'étaient les tubes à vide. Seuls ont subsisté les dispositifs nécessitant de grandes énergies tels que les tubes à rayons cathodiques et les tubes hyperfréquences de puissance. L'émergence de sources à cathode froide basée sur une émission électronique par effet de champ sous faible tension de commande voit s'ouvrir un nouveau champ d'investigations: la microélectronique du vide. Dans le domaine des microondes, la substitution de l'émission thermoionique par une émission tunnel associée aux propriétés du transport électronique dans le vide suscite un vif intérêt, notamment en raison du gain énergétique potentiel et de la réduction d'encombrement de ces composants. La conception technologique et la réalisation de microcathodes froides sur semiconducteur GaAs est étudiée ici en vue de montrer les potentialités d'émission de ces microstructures. Après une investigation analytique du mécanisme d'émission, différentes modélisations soulignent la dépendance aigüe du champ d'extraction aux paramètres matériau et géométriques et tout particulièrement à celle du rayon de courbure des micropointes ou des microlames. La mise en oeuvre de différents procédés technologiques nous a conduits à la réalisation de nombreux profils obtenus soit par sous-gravures chimiques d'un masque déposé sur le semiconducteur, soit par gravure plasma verticale autour d'un motif de dimensions minimales. La réalisation de réseaux à grande densité de microémetteurs a fait l'objet de caractérisations à la fois physiques et électriques qui permettent, à partir d'exploitations statistiques, d'apprécier les potentialités d'émission sur ce matériau.

  • Titre traduit

    Fabrication and characterization of field effect microemitters arrays on GaAs material


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Informations

  • Détails : 1 vol. (177 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre. Liste des communications et publications

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1999-379
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