Etude par spectroscopie de photoelectrons de surfaces et interfaces de semi-conducteurs iii-v preparees par epitaxie par jets moleculaires : applications a la formation de barrieres de schottky et d'heterostructures epitaxiees

par MARC LARIVE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Guy Jézéquel.

Soutenue en 1993

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Dans cette these, nous presentons quelques etudes de caracterisation in situ avec une methode d'analyse de surface (spectroscopie de photoelectrons au laboratoire et avec le rayonnement synchrotron) realisees au cours de la croissance d'interfaces semi-conducteur/semi-conducteur ou semi-conducteur/metal. Tout d'abord, une etude sur les surfaces propres de gaas obtenues par epitaxie par jets moleculaires pour differentes orientations et reconstructions est effectuee. Les composantes de surface sont mises en evidence sur les spectres de niveaux de coeur et, a partir d'un modele simple de repartition de charges electroniques, reliees aux differentes reconstructions atomiques de surface. Nous presentons ensuite une etude sur les interfaces ni/gaas (100) realisees in situ. La metallurgie semble la meme que pour ni/gaas (110) et l'analyse des spectres de bande de valence et de niveaux de coeur montre que la stoechiometrie du compose de reaction varie au cours d'un recuit. La hauteur de la barriere de schottky formee est la meme sur les deux orientations (0,54 ev pour un substrat de type p en accord avec les predictions basees sur la difference d'electronegativite). Enfin, l'analyse in-situ par spectroscopie des niveaux de coeur ga-3d et in-4d, associee a un modele d'equilibre local en surface, a permis de quantifier le phenomene de segregation d'indium aux interface ga#1#-#xin#xas/gaas (100) et (111). Une energie de segregation phenomenologique peut etre determinee experimentalement a partir de nos mesures et utilisee pour la prediction des proprietes optiques de puits quantiques gaas/gainas/gaas (100). L'influence de la diffusion des atomes en surface comme facteur limitant cinetiquement l'importance de la segregation est demontree. Enfin, nous avons aussi etudie la discontinuite de bande de valence associee a ces heterojonctions

Titre traduit

A photoelectron study of iii-v semiconductors surfaces and interfaces prepared by molecular beam epitaxy : formation of schottky barriers and epitaxial heterostructures

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