Etude de la décomposition de PH3 en EPVOM : application à la passivation de GaAs

par Abdelaziz Bekkaoui

Thèse de doctorat en Sciences. Chimie des matériaux

Sous la direction de Yves Monteil.

Soutenue en 1990

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Yves Monteil.

mots clés

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

Résumé

Au cours de ce travail nous avons étudié le traitement d'un matériau semi-conducteur gaas afin d'obtenir un dispositif électronique depuis l'analyse de la phase gazeuse initiale jusqu'à la caractérisation du dépôt résultant. L'analyse qualitative et quantitative de la décomposition de la phosphine dans un réacteur industriel d'épitaxie en phase vapeur à partir des composés organométalliques (EPVOM) a été réalisée par spectrométrie Raman. Cette méthode permet des analyses in situ dans le réacteur fonctionnant dans les conditions de dépôts des semi-conducteurs iii-v. Nous avons montré que la phosphine se décompose à des températures beaucoup plus basses que celles précédemment admises et nous avons mis en évidence pour la première fois l'espèce pH2 dans les produits de pyrolyse de la phosphine. La détermination complète de l'aeothermie du réacteur a été réalisé est partir des spectres de bandes de rotation Raman des gaz vecteurs pour la cartographie des températures et l'allure des écoulements a été suivie par la technique de visualisation laser. La connaissance de la phase gazeuse a été mise à profit pour proposer un nouveau procédé de traitement de la surface de gaas par la phosphine. Cette passivation de gaas, mise en évidence par spectroscopie de photoélectrons (XPS), résulte du remplacement des atomes d'arsenic par des atomes de phosphore conduisant à la formation d'un dépôt mince de gap. Ce traitement a pour effet d'améliorer les propriétés électroniques de gaas et de faciliter le dépôt ultérieur d'isolant nécessaire pour l'obtention de dispositifs électroniques

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