L'implantation ionique dans l'antimoniure de gallium

par RENAN CALLEC

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre-Noël Favennec.

Soutenue en 1993

à Rennes 1 .

mots clés

Résumé

L'antimoniure de gallium (gasb) est potentiellement le materiau de base pour la realisation de dispositifs opto-electroniques pour l'emission et la detection de longueur d'onde dans la gamme 2-4 m. Dans ce travail, les caracteristiques de ce materiau apres implantation ionique sont etudiees. Un phenomene de gonflement des couches implantees et tout d'abord mis en evidence. Des elevations de surface pouvant atteindre plusieurs microns sont observees. On remarque l'existence d'une dose critique au-dela de laquelle le phenomene se produit. Ce phenomene de gonflement semble specifique aux antimoniures. Les caracteristiques du dommage d'implantation, ainsi que sa guerison par recuit thermique, sont etudiees par les techniques de retrodiffusion d'ions et de microscopie electronique en transmission. Cette etude revele que le phenomene de gonflement resulte de la formation de vides, de micromacles et, a plus fortes doses, d'une couche de gasb poreuse et polycristalline. L'etape de recuit thermique ne permet la guerison du dommage d'implantation que lorsque le phenomene de gonflement est evite, c'est-a-dire pour les doses inferieures a la dose critique. La dose critique est determinee pour l'ensemble des impuretes dopantes. Pour des ions relativement legers tels le magnesium, le silicium, ou le soufre, les doses theoriquement necessaires pour provoquer un changement de type du materiau sont inferieures a cette limite. Une activite electrique liee aux defauts d'implantation est observee. Des implantations de magnesium (impurete de type accepteur), mais aussi de neon (impurete neutre), permettent de realiser des jonctions p/n. Des couches de type p, stables thermiquement, sont aussi obtenues par irradiation de protons

Titre traduit

Ion implantation into gallium antimonide

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