Diagrammes de phases ni-ga-sb et er-ga-sb : applications a la metallurgie du contact ni/gasb et a la croissance epitaxiale d'heterostructures ersb/gasb

par MARIE-CLAUDE LE CLANCHE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Roland Guérin.

Soutenue en 1995

à Rennes 1 .

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Résumé

Dans la technologie des semiconducteurs sc iii-v, la fabrication reproductible de contacts (metal/sc iii-v) fiables et de bonne qualite reste un probleme imparfaitement resolu. Un contact ideal constitue d'un film metallique thermodynamiquement stable en presence du sc, peut etre obtenu par interdiffusion en phase solide d'une couche mince de metal avec le substrat. La complexite des interdiffusions dans les contacts (m/sc iii-v) comparees a celles dans les contacts (m/si) a conduit les technologues a envisager parallelement d'autres voies, comme l'epitaxie par jets moleculaires (ejm) de composes metalliques sur les sc iii-v. Les diagrammes ternaires ni-ga-sb et er-ga-sb, determines respectivement a 600 et 800c, sont caracterises par diffraction x, meb et microsonde. Celui de ni-ga-sb montre l'existence d'un phase ternaire originale derivee de la structure type nias. Les chemins de diffusion dans le couple ni/gasb sont determines a 550c par analyses quantitatives. Ceux-ci, tres complexes, temoignent de morphologies de zones de reaction perturbees par rapport a une stratification ideale. Les interdiffusions en phase solide entre un film de nickel et le substrat gasb, apres traitements thermiques entre 360 et 450c, et les epitaxies de films minces monocristallins de ersb sur gasb ont ete caracterisees par diverses techniques (diffraction x, rbs, met, rheed). L'etape finale des interdiffusions dans le contact (ni/gasb), conduit au melange des binaires ni#2ga#3 et nisb. Aucune de ces phases n'est un candidat ideal pour la realisation de contacts contrairement au compose binaire ersb qui presente avec gasb tous les criteres d'epitaxie et de stabilite thermodynamique requis. En effet, la croissance d'heterostructures ersb/gasb, puis gasb/ersb/gasb d'une qualite quasi parfaite a ete realisee

Titre traduit

Ni-ga-sb and er-ga-sb phase diagrams: applications to the ni/gasb contact metallurgy and to the epitaxial growth of ersb/gasb and gasb/ersb/gasb heterostructures

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