Thèse soutenue

Caractérisation structurale et optique de carbure silicium
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Auteur / Autrice : Georgios Zoulis
Direction : Jean CamasselEfstathios Polychroniadis
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Milieux denses et matériaux
Date : Soutenance le 24/02/2011
Etablissement(s) : Montpellier 2 en cotutelle avec Université Aristote (Thessalonique, Grèce)
Ecole(s) doctorale(s) : Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe d’Etude des Semiconducteurs (Montpellier)
Jury : Président / Présidente : Patrick Soukiassian
Examinateurs / Examinatrices : Jean Camassel, Efstathios Polychroniadis, Patrick Soukiassian, Didier Chaussende, Rositza Yakimova, Sandrine Juillaguet
Rapporteurs / Rapporteuses : Didier Chaussende, Gabrielle Regula

Résumé

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Ce travail porte sur la caractérisation structurale et optique d'échantillons de SiC. Les échantillons étudiés ont été répartis en trois groupes : des échantillons massifs, des couches épitaxiales épaisses et enfin des couches minces. La croissance des échantillons massifs a été réalisée avec la technique CF-PVT, utilisant une géométrie « d'étranglement ». L'objectif était de filtrer les défauts afin de créer des germes de 3C de haute pureté. La croissance de des couches épaisses par sublimation avait comme objectif la maitrise d'un dopage résiduel faible de type n et p pour des applications composants. Enfin, dans le but de réaliser des composants de type LED blanche des impuretés Ga ont été introduites dans des couches minces épitaxiées par VLS afin de créer des échantillons fortement dopé de type p. Tous ces échantillons ont été étudiés par photoluminescence, micro-Raman, SIMS et microscopie électronique à transmission. Il a été possible de déterminer la concentration d'impuretés et d'identifier le caractère n ou p de ces échantillons. L'analyse des échantillons a été faite en utilisant à la fois l'observation des défauts structurels et les informations obtenues à partir des techniques de caractérisation optique. Nous avons pu obtenir des informations sur les paramètres physiques de 3C-SiC, comme l'énergie de liaison de Ga et Al, la structure fine des excitons liés à l'Al et celle des paires donneurs accepteurs Al-N et Ga-N. Enfin l'apparition d'un nouveau défaut de structure appelée le « fourfold twin » a été observée.