Hétéro-épitaxie de nitrure de gallium semi-isolant peu disloqué sur substrat de saphir pour applications HEMTs AlGaN/GaN

par Mohamed Azize

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Zahia Bougrioua et de Pierre Gibart.

  • Titre traduit

    Semi-insulating and less dislocated gallium nitride templates grown on sapphire for HEMTs applications


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  • Résumé

    Dans ce travail, il a été question de réaliser par épitaxie par phase vapeur à partir d’organo-métalliques de couches tampons de GaN peu disloquées et semi-isolantes sur substrat de saphir pour applications de transistors AlxGa1-xN/GaN (HEMTs). Les techniques de croissance latérale («traitement Si/N» du saphir ou masque SixNy sur GaN) sont alors utilisées pour la réduction de la densité de dislocations. Dans ce type de procédé de croissance, l’épitaxie de GaN à haute température débute en mode 3D et l’aplanissement de la couche se fait en mode 2D. Ces techniques permettent d’atteindre, pour les films de GaN non intentionnellement dopé (nid) de nature conducteurs (de type n), des densités de dislocations (Ndislo) dans la gamme de 5x106 cm-2 à 5x108 cm-2. La compensation électrique de ces couches de GaN peu disloquées est assurée par le dopage au Fer (ferrocène). Les couches tampons de GaN:Fe de nature semi-isolante avec une faible densité de dislocations (108 cm-2<Ndislo<8x108 cm-2) sont utilisés pour la réalisation de transistors AlxGa1-xN/GaN. Les propriétés des gaz 2D sont en moyenne meilleures que l’état de l’art : la mobilité est en moyenne de 2100 cm²/Vs pour une densité de porteurs ns ~ 8x1012 cm². A travers cette étude de transistors sur des tremplins GaN SI et peu disloqués (Ndislo~108-8x108 cm-²), nous confirmons que les dislocations ont une influence sur la mobilité du gaz 2D : cet effet est d’autant plus vrai dans un régime à faible ns. La réduction de la densité des dislocations a ainsi provoqué un décalage du maximum de la courbe µ(ns).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (209 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 06NICE4065
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