Epitaxie par jets chimiques : application a la croissance de structures mixtes arseniures-phosphures et de nitrures d'elements iii

par MAGALI MESRINE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean Massies.

Soutenue en 1999

à Nice .

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  • Résumé

    Avec l'objectif d'etendre la qualification de l'epitaxie par jets chimiques (ejc), deux familles de materiaux possedant des potentialites de developpement importantes ont ete considerees : les structures mixtes arseniures-phosphures et les nitrures d'elements iii. Nous avons tout d'abord etudie la faisabilite de super-reseaux gaas/ga 0. 5 1in 0. 4 9p a courte periode. Nous avons montre que la principale limitation est liee a la maitrise de la composition chimique des interfaces de ce systeme. L'utilisation de la technique de diffraction d'electrons en incidence rasante a ainsi permis la mise en evidence en temps reel pendant la croissance d'un phenomene de segregation de surface de l'indium. L'etude complementaire des echanges entre as et p qui se produisent lors des interruptions de croissance au niveau des interfaces du systeme gaas/gainp, a permis de clarifier l'effet des conditions de croissance sur les energies de photoluminescence des puits quantiques realises dans ce systeme de materiaux. L'ensemble de ce travail a montre que l'ejc est une technique de choix pour la realisation et l'etude d'heterostructures faisant intervenir plusieurs elements v. Cependant, son developpement est lie a sa capacite a permettre la realisation de nouveaux materiaux. Dans ce contexte, nous avons etudie les potentialites de l'utilisation de l'ammoniac (nh 3) comme precurseur d'azote pour les croissances ejc a basse temperature de nitrures d'elements iii. Deux voies ont ete explorees pour decomposer nh 3. La premiere a consiste a pre-decomposer la molecule dans une cellule a craquage catalytique, avant son arrivee sur la surface de croissance. L'etude, menee par spectrometrie de masse, a montre que la cinetique joue un role significatif dans cette reaction. Il apparait ainsi que la conductance est de l'injecteur est le parametre primordial a optimiser pour developper cette voie. L'autre vois envisagee concerne la decomposition de nh 3 sur la surface de croissance. La reflectivite optique a ete utilisee in-situ pour determiner le taux de decomposition de nh 3 sur la surface de croissance en presence de ga. Nous montrons qu'il devient significatif au dessus de 450\c ce qui permet la croissance de nitrures a basse temperature.


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Informations

  • Détails : 226 p.
  • Annexes : 136 ref.

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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