Transistors a effet de champ alinas/gainas : etude de la commande de grille et des contacts ohmiques

Alinas/gainas field effect transistor: optimization of the schottky gate and of the source and drain ohmic contacts

• Auteur / Autrice : SALIOU FAYE
• Direction : Yves Guldner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

La faible hauteur de barriere metal/semiconducteur intrinseque au materiau gainas (phib=0,2 ev) ne se prete pas a la fabrication de transistors a grille schottky. Cela nous a conduit a etudier des barrieres schottky metal/alinas/gainas en vue d'ameliorer la commande de grille de transistors a heterostructures (hfet) en gainas. L'analyse des caracteristiques i-v, i-t et c-v de structures d'epaisseur d'alinas variable (300-900 a) montre une augmentation de phib ainsi qu'une reduction du courant de fuite de grille pour une epaisseur de barriere croissante. Les resultats obtenus sont comparables aux meilleurs resultats mondiaux publies (phib=0,77 ev et i#g=20 na a 1v pour une epaisseur d'alinas de 900 a). L'etude experimentale des mecanismes de conduction indique que la conduction a travers ces barrieres est essentiellement thermoionique. Les pieges dans l'alinas et a l'interface alinas/gainas sont evalues par dlts et par la methode de la conductance. Il ressort de cette etude que la presence de ces pieges ne semble pas affecter les parametres caracteristiques des barrieres schottky (phib et delta e#c0,55 ev). Enfin deux techniques originales ont ete explorees pour augmenter la hauteur de barriere effective des barrieres schottky (traitement n#2o sous irradiation uv de la surface d'alinas et croissance de couches alinas pseudomorphiques sur la couche barriere alinas). Ces etudes preliminaires ont conduit a une augmentation de la hauteur de barriere effective de 0,2 ev et a une reduction sensible des courants de fuite de grille. Par ailleurs nous avons mis au point un procede de fabrication de contacts ohmiques. L'optimisation de leur resistivite specifique en fonction de l'epaisseur de barriere alinas a conduit a des valeurs aussi faibles que 10##7 cm#2. Grace a une passivation efficace des flancs de mesa, des composants ont ete elabores avec des caracteristiques de fuite de grille tre