EPVOM de GaAs : Analyse in-situ de la phase gazeuse par spectrométrie Raman

par Patrick Raffin

Thèse de doctorat en Sciences. Chimie des matériaux

Sous la direction de Yves Monteil.

Soutenue en 1989

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Yves Monteil.

mots clés

• Dépôt en phase vapeur par organométalliques
• Spectroscopie Raman
• Arséniure de gallium
• Décomposition (chimie)

Résumé

L'epitaxie en phase vapeur a partir de composes organometalliques (epvom) permet d'obtenir des couches monocristallines de semi-conducteurs iii-v. Les especes reactives, ash#3 et ga(ch#3)#3 (tmg), pour gaas, sont fortement diluees dans un gaz vecteur (h#2). Par spectrometrie de diffusion raman, nous avons analyse, ponctuellement et in-situ, la phase gazeuse conduisant au depot dans un reacteur a murs froids et etabli ainsi les cartographies des temperatures et des concentrations. Les profils thermiques obtenus delimitent une zone chaude de tres faible etendue, a proximite immediate du suscepteur, dans laquelle les equilibres ou reactions chimiques se produisent. L'analyse quantitative de la decomposition thermique des especes reactives a necessite l'etablissement de relations entre l'intensite des bandes raman de vibration-rotation et la concentration des especes dans le domaine de temperature impose par les conditions de depot de gaas. Une relation deduite de l'approximation de l'oscillateur harmonique a ete utilisee pour la determination du taux de decomposition des organometalliques, alors que celle utilisee avec l'arsine a ete determinee experimentalement a partir de la decomposition des organometalliques, alors que celle utilisee avec l'arsine a ete determinee experimentalement a partir de la decomposition bien connue de l'ammoniac, molecule de meme symetrie c#3#v que l'arsine. Les resultats obtenus montrent que les precurseurs se decomposent en quasi-totalite en phase gazeuse avant d'arriver sur le substrat. L'identification des especes derivees de l'arsine a pu etre realisee a partir de la comparaison des spectres experimentaux et du spectre stimule de l'arsine dans les memes conditions de temperature. La decomposition thermique de l'arsine est tres complexe. Bien qu'elle produire une grande quantite d'arsenic, on observe un fort deficit d'hydrogene. A 550#oc, on obse

Titre traduit

In-situ raman studies of the gaseous phase in gaas movpe

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