Etude par diffraction des rayons X et microscopie électronique en transmission de couches GaInAs déposées sur substrat {111} vicinal : relation entre contraintes, structure et composition chimique

par Hélène Varlet

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Bernard Pichaud.

Soutenue en 2006

à Aix-Marseille 3 .

  • Titre traduit

    Study by X-ray diffraction and Transmission Electron Microscopy of GaInAs layers grown on GaAs {111} off-cut substrates : relation between stress, structure and chemical composition


  • Résumé

    Le travail présenté dans ce mémoire vise à mieux comprendre les mécanismes mis en jeu lors de la relaxation de couches épitaxiées GaInAs déposées sur substrat GaAs vicinal {111}. L'angle de coupe, nécessaire pour garantir une croissance bidimensionnelle de la couche, est à l'origine d'une forte anisotropie de relaxation. Une méthode de caractérisation par diffraction des rayons X, ne nécessitant aucune hypothèse préalable sur l'état de contrainte, a été développée pour déterminer précisément la composition chimique et l'état de relaxation des couches. Elle a permis de montrer, pour des couches d'épaisseur de l'ordre du micromètre, qu'il existe une importante rotation des plans cristallins de la couche et que la relaxation se produit très majoritairement suivant la direction de l'angle de coupe. Les observations fournies par la microscopie électronique viennent confirmer ce résultat. La relaxation plastique se produit par génération de fautes d'empilement intrinsèques bordées par des dislocations partielles. Pour expliquer les mécanismes ayant conduit à cette anisotropie, l'effet des bords de marches et la nature des défauts sont considérés.


  • Résumé

    The aim of this work is to provide a better understanding of the relaxation mechanisms of GaInAs layers grown on GaAs off-cut {111} substrates. The miscut angle, which is essential to achieve a 2D growth of the layer, leads to an anisotropic relaxation. A method, based on high resolution X-ray measurements was developed. It requires no assumption about the stress existing in the layer to determine the chemical composition and the relaxation state. In the case of 1 µm-thick layers, this method has shown that there is an important rotation of crystallographic planes and that the relaxation mainly occurs in the miscut direction. TEM results are in good agreement with the measured anisotropy. Plastic relaxation occurs by generation of intrinsic stacking faults with partials dislocations at both sides. In order to explain the anisotropy, mechanisms based on the effects of the substrate steps and nature of the defects are proposed

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (138 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 135-138

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 200062238
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.