Etude et realisation de transistors bipolaires pnp a homojonction sur arsensiure de gallium par implantation ionique

par ANA SUELY FERREIRA

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Pierre Bailbé.

Soutenue en 1991

à Toulouse 3 .

mots clés

• Arseniure de gallium
• Transistors bipolaires a homojonction
• Implantation ionique
• Recuit rapide

Résumé

Le transistor bipolaire a homojonction gaas semble ouvrir des horizons nouveaux pour les applications dans les circuits integres bipolaires sur gaas. L'utilisation de l'implantation ionique dans la realisation de ce dispositif rend son processus de fabrication assez facile, conduisant a une plus grande densite d'integration. Cette etude s'inscrit dans la suite des travaux entrepris par j. P. Vannel sur la realisation des circuits integres a integration i#2l. Dans ce type de logique, la cellule de base est alimentee par une source de courant qui peut etre soit une resistance, soit un transistor bipolaire pnp, sujet de notre etude. Apres un rappel theorique des mecanismes regissant le comportement du transistor bipolaire pnp sur gaas, les differentes theories de base de l'implantation ionique (lss, pearson de type iv) sont presentees pour chaque type d'ions utilises a savoir, le silicium comme dopant de type n et le magnesium, comme dopant de type p. Les logiciels developpes correspondant sont egalement detailles. Apres une description des differents moyens technologiques a notre disposition au laboratoire et des differentes methodes de caracterisation des couches implantees, une etude experimentale de l'implantation ionique de mg et de si dans le gaas est effectuee. Les resultats obtenus sont compares avec ceux donnes par la modelisation. La derniere partie est consacree a la realisation des transistors bipolaires pnp sur gaas. Les etapes de fabrication sont decrites pour deux types de structure, planar et mesa et les resultats de la caracterisation electrique associee sont donnes

Titre traduit

Study and realization of gaas pnp homojunction bipolar transistors using ion implantation

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