Etudes des propriétés structurales et optiques d'îlots de germanium épitaxiés sur silicium (110) par LPCVD appliquée à des diodes électroluminescentes

par Philippe Ferrandis

Thèse de doctorat en Dispositifs de l'électronique intégrée

Sous la direction de Georges Brémond.

Soutenue en 2002

à Lyon, INSA .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'étude d'îlots de Ge formé sur Si(110) par LPCVD à 700ʿC. La croissance et les propriétés structurales et optiques de ces îlots sont analysées et comparées à celles des îlots de Ge épitaxiés sur Si(001) dans les conditions similaires. A caractérisation structurale révèle la présence d'un seul type d'îlot sur Si(110). La densité de ces îlots est trois à onze fois supérieure à celle observée sur Si(001). La quantité de matière supplémentaire résultant de la plus forte densité s'explique par une interdiffusion plus importante entre les atomes Ge des îlots et les atomes Si de la couche sous-jacente. A caractérisation des îlots par PL dévoile une émission plus intense pour les îlots formés sur Si(110). Des mesures d'EL sur des diodes PIN confirment ce résultat qui provient en partie d'une plus forte absorption des structures réalisées sur Si(110) indiquée par un photocourant plus élevé. Une sensibilité moins marquée aux facettes apparaissent lors de l'épitaxie sélective a également été mis en évidence sur Si(110).

  • Titre traduit

    = Study of the structural and optical properties of germanium islands formed on silicon (110) by LPCVD applied to electroluminescent diodes


  • Résumé

    Germanium islands grown on silicon (110) substrate by law pressure chemical vapor deposition (LPCVD) has been investigated. Growth as well as structural and optical properties of these islands have been analysed and compared with those of germanium islands grown on silicon (00 1) under the same conditions. The structural characterization reveals that only one type of island appears on Si(110). The density of these islands is three t eleven times larger compared to the one on Si(001). The additional mass resulting from the stronger island density is explained by a higher intermixing between island germanium atoms and silicon atoms of the underlying layer. The optical characterization by photoluminescence exhibits a more intense emission for the islands performed on Si( 11 0). PIN diodes allowed to confirm this result by the mean of electroluminescence measurements. Such a phenomenon is explained by a larger absorption for the structures achieved on Si(110) as indicated by a higher photocurrent. A less sensitivity to the facets which occur during selective epitaxy has also been pointed out on Si(11 0). The direct consequence is a weaker line width on electroluminescence spectra. Thus, Si(110) surface has advantageous properties which can notably.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(199 p).
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 183-199

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2719)
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