Contribution a l'etude de la croissance de GaSb et d'InAs par epitaxie par jets moleculaires PDF Download
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Author: Nicolas Bertru
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Languages : fr
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Author: Nicolas Bertru
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Author: Adly El Chamy
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Pages : 124
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Author: Khalid Bouabid
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Pages : 121
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L'objectif de ce mémoire est le développement d'une technique d'analyse in situ de la dynamique de croissance basée sur les variations du signal de photoémission au voisinage du seuil. Une croissance bidimensionnelle d'un semi-conducteur III-V conduit en effet à des oscillations du courant de photoémission au début de la croissance, dont la période correspond à la formation d'une monocouche du simiconducteur. Ces oscillations sont liées au changement des propriétés électriques de la surface du coposé qui est, dans le cas d'une croissance couche par couche, alternativement en élément III et V. Nous avons appliqué cette technique à l'homoépitaxie de GaAs (100) en utilisant le procédé de dépôt par jets moléculaires d'organométalliques (CBE) avec comme sources d'éléments Ga et As, le triéthylgallium et la diéthylarsine.Après une optimisation du système de détection en fonction des principaux parmètres expérimentaux (T, P), nous nous sommes intéressés aux interactions induites par l'adsorption des précurseurs GaEt3 et AsEt2H sur la surface d'un substrat GaAs (100), en étudiant le comportement du signal de photoémission en fonction du flux des précurseurs, et cela à des températures inférieures puis supérieures à celle de leur décomposition thermique. Dans la dernière partie nous avons appliqué cette technique de photoémission pour suivre la dynamique de croissance de GaAs. Cette étude a confirmé pour la première fois qu'il était possible d'obtenir des informations sur la qualité de l'épitaxie et sur la cinétique de croissance des films même en utilisant des précurseurs orgnaométalliques.
Author: FRANCOIS.. LELARGE
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Languages : fr
Pages : 171
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NOUS AVONS ETUDIE DE FACON SYSTEMATIQUE L'INFLUENCE DES CONDITIONS DE CROISSANCE SUR LA REALISATION D'HETEROSTRUCTURES GAAS-ALAS MODULEES LATERALEMENT SUR SURFACE VICINALE. L'ETUDE PAR MICROSCOPIE A FORCE ATOMIQUE DE LA MORPHOLOGIE DU RESEAU DE MARCHE MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UNE BARRIERE DE SCHWOEBEL FORTEMENT ANISOTROPE DANS LE GAAS ET SA QUASI ABSENCE DANS L'ALAS. LA MISE EN PAQUET DES MARCHES N'EST PAS LIEE A UNE INSTABILITE INTRINSEQUE DE CROISSANCE DU GAAS MAIS INTERVIENT EN PRESENCE D'IMPURETES. LES DISTRIBUTIONS DE LARGEUR DES MARCHES GA SONT CENTREES SUR LA LARGEUR MOYENNE DES TERRASSES IMPOSEE PAR LA DESORIENTATION ET OBEISSENT A UNE LOI GAUSSIENNE. L'ECART TYPE DES DISTRIBUTIONS VARIE LINEAIREMENT AVEC LA LARGEUR MOYENNE DES TERRASSES. CES RESULTATS S'ACCORDENTM DANS UN MODELE D'EQUILIBRE ENERGETIQUE, AVEC L'EXISTENCE D'UNE INTERACTION REPULSIVE ENTRE MARCHES MAIS S'EXPLIQUENT AUSSI PAR UN MODELE PUREMENT CINETIQUE. UNE SIMULATION MONTE-CARLO MONTRE QU'UNE BARRIERE DE SCHWOEBEL ANISOTROPE PERMET DE CONCILIER LA FORMATION DE MONTICULES LORS DE LA CROISSANCE A BASSE TEMPERATURE AVEC LE LISSAGE A HAUTE TEMPERATURE DE LA RUGOSITE INITIALE DU SUBSTRAT ET DE REPRODUIRE, AVEC UN BON ACCORD QUANTITATIF, LA PERIODISATION DU RESEAU DE MARCHE. L'EPITAXIE PAR JETS ALTERNES SOUS TRES FAIBLE FLUX D'AS CONDUIT A UN REGIME DE CROISSANCE PAR AVANCEE DE BORD DE MARCHE OPTIMAL (50NM POUR LE GAAS). NOTRE METHODE DE CALIBRATION DES FLUX NOUS ASSURE UNE ZONE OU LE TAUX DE COUVERTURE EST EGAL A L'UNITE. LA MODULATION DE LA CROISSANCE SE TRADUIT DANS LES PROPRIETES OPTIQUES DES STRUCTURES LATERALES PAR DE NOUVELLES TRANSITIONS OPTIQUES. LA CROISSANCE N'EST PAS ORGANISEE PAR LE RESEAU DE MARCHES DES LA PREMIERE MONOCOUCHE MAIS L'ORGANISATION LATERALE SE MET EN PLACE ET ATTEINT SA VALEUR MAXIMALE EN MOINS DE 10 MONOCOUCHES. LA DEMIXTION PARTIELLE DES ELEMENTS III ET L'INFLUENCE SUR LA MODULATION DES PARAMETRES DES STRUCTURES (PERIODICITE LATERALE ET COMPOSITION EN AL) S'EXPLIQUENT PRINCIPALEMENT PAR LE MECANISME D'ECHANGE VERTICAL GA-AL
Author: Fabio Wellington Orlando da Silva
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Languages : fr
Pages : 312
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CETTE THESE PRESENTE DES TRAVAUX SUR LA CROISSANCE PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES (EJM) ET LA CARACTERISATION DES PROPRIETES PHYSIQUES DES COMPOSES SEMI-CONDUCTEURS GASB ET GA(AL)SB. NOUS AVONS ETUDIE: A) LA PREPARATION DES SUBSTRATS GASB(001) EN VUE DE L'EPITAXIE; B) LES PROPRIETES DES SURFACES GASB ET ALSB(001); C) LA CROISSANCE DU GASB SUR GAAS(001); D) L'ELABORATION ET L'ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES ET STRUCTURALES DE PUITS QUANTIQUES ET SUPERRESEAUX A BASE DE GASB/GA(AL)SB
Author: Nicolas Viguier
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Languages : fr
Pages : 190
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DANS CE TRAVAIL, NOUS AVONS TOUT D'ABORD ETUDIE LES POSSIBILITES OFFERTES PAR LA TECHNIQUE D'EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES D'ORGANOMETALLIQUES (MOMBE) DANS LE DOMAINE DE L'HETEROEPITAXIE DE FILMS METALLIQUES SUR GAAS. APRES AVOIR JUSTIFIE LE CHOIX DE LA PHASE INTERMETALLIQUE COGA, NOUS AVONS DETERMINE LES CONDITIONS D'ELABORATION OPTIMALES SUIVANTES : T = 360C, CPCO(CO)#2 : GAET#3 5:1, SURFACE (100)GAAS SATUREE GA. DANS CES CONDITIONS, DES FILMS COGA MONOPHASES SONT EPITAXIES SUR (100)GAAS DE FACON REPRODUCTIBLE. CES FILMS SONT EXEMPTS DE CARBONE ET D'OXYGENE ET SONT THERMIQUEMENT STABLES SUR GAAS JUSQU'A 500C EN ACCORD AVEC LA PREVISION THERMODYNAMIQUE. LES HETEROSTRUCTURES COGA/GAAS ONT UN COMPORTEMENT DE DIODE SCHOTTKY. CES RESULTATS FONT DE LA MOMBE UNE TECHNIQUE PARTICULIEREMENT INTERESSANTE POUR LA METALLISATION DES SEMI-CONDUCTEURS III-V. PARALLELEMENT A CES TRAVAUX SUR L'HETEROEPITAXIE, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE TECHNIQUE DE SUIVI IN SITU DE CES PROCESSUS HETEROGENES BASEE SUR LA PHOTOEMISSION AU NIVEAU DU SEUIL. APRES AVOIR MONTRE LES POTENTIALITES DE CETTE TECHNIQUE POUR L'ANALYSE IN SITU ET EN TEMPS REEL DE LA CROISSANCE DES FILMS HOMOEPITAXIES GAAS/GAAS, NOUS L'AVONS UTILISEE POUR L'ETUDE DES PROCESSUS D'ADSORPTION ET DE DECOMPOSITION THERMIQUE HETEROGENE DES SOURCES DE GALLIUM (GAET#3 ET GAME#3) SUR UNE SURFACE (100)GAAS. NOUS AVONS AUSSI DETERMINE EXPERIMENTALEMENT PAR PHOTOEMISSION DE SEUIL UN MODE D'ADSORPTION EN COUCHE MONOMOLECULAIRE (LANGMUIR), UNE TEMPERATURE DE DEBUT DE DECOMPOSITION, AINSI QUE LES PARAMETRES D'ARRHENIUS ASSOCIES A LA CINETIQUE DE DECOMPOSITION THERMIQUE HETEROGENE DE CES ORGANOMETALLIQUES SUR (100)GAAS. LES DONNEES EXPERIMENTALES TRES PRELIMINAIRES SUR L'INTERACTION DE GAZ SUR DES SUBSTRATS POLYCRISTALLINS DU TYPE SNO#2 MONTRENT QUE LE PROCEDE PEUT ETRE UTILISE EGALEMENT POUR ETUDIER LA CINETIQUE DES PHENOMENES DE SURFACE DANS LES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DE CAPTEURS PLUS CONVENTIONNELS ET SURTOUT POUR ANALYSER LES PROCESSUS DE LEUR DEGRADATION.
Author: JEAN-YVES.. EMERY
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Languages : fr
Pages : 228
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L'EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES EST UNE TECHNIQUE DE CROISSANCE REALISEE DANS DES CONDITIONS D'ULTRAVIDE, QUI S'AVERE LA MIEUX ADAPTEE A L'EPITAXIE DE COUCHES TRES MINCES. EN PARTICULIER, ELLE EST EMPLOYEE POUR LA CROISSANCE DES SUPER-STRUCTURES (MULTI-PUITS QUANTIQUES ET SUPER-RESEAUX) A BASE D'ARSENIURE DE GALLIUM (GAAS) ET D'ARSENIURE DE GALLIUM ALUMINIUM (GA::(1-X) AL::(X)AS). CES STRUCTURES CONSISTENT EN L'EMPILEMENT SUCCESSIF DE COUCHES DE GA::(1-X)AL::(X)AS ET DE GAAS DONT LES EPAISSEURS PEUVENT ETRE AUSSI FAIBLES QUE LA MONOCOUCHE. APRES DES RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES SUR LA TECHNIQUE D'EPITAXIE ET LES PROPRIETES DES SUPER-STRUCTURES, LES TECHNIQUES D'ANALYSES ET LE BATI D'EPITAXIE SONT DECRITS. NOUS AVONS OPTIMISE LES CONDITIONS DE CROISSANCE DU GAAS, DU GA::(1-X) AL::(X)AS ET DES SUPER-STRUCTURES. LES PROBLEMES QUE PEUVENT PRESENTER LA CROISSANCE DE CES MATERIAUX SONT DISCUTES. CETTE ETUDE A PERMIS LA REALISATION DE SUPER-STRUCTURES DONT LA TRES GRANDE QUALITE A ETE EVALUEE A PARTIR DES MESURES DE DIFFRACTION DE RAYONS X, DE PHOTOLUMINESCENCE ET D'EXCITATION DE LA PHOTOLUMINESCENCE. CES DEUX DERNIERES TECHNIQUES NOUS ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES FLUCTUATIONS D'UNE MONOCOUCHE AUX INTERFACES GAAS - GA::(1-X)AL::(X)AS , AINSI QUE, POUR LA PREMIERE FOIS, UN TRANSPORT VERTICAL SUIVANT L'AXE DE CROISSANCE D'UNE STRUCTURE SUPER-RESEAU
Author: Françoise Turco
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Languages : en
Pages : 219
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L'ETUDE DES OSCILLATIONS D'INTENSITE DE DIFFRACTION RHEED EN INCIDENCE RASANTE DURSANT LA CROISSANCE DE (AL,GA,IN)AS CONDUIT A UN CONTROLE EN TEMPS REEL EN FONCTION DES PARAMETRES (TEMPERATURE, COMPOSITION DE LA PHASE SOLIDE, PRESSIONS INCIDENTES). LE COUPLAGE IN SITU AVEC LA SPECTROSCOPIE XPS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE, AU COURS DE LA CROISSANCE DE ALGAAS, GAINAS ET ALINAS, LA SEGREGATION EN SURFACE DE L'ELEMENT III LE MOINS LIE A AS. PAR LA TECHNIQUE DES OSCILLATIONS DE RHEED, DETERMINATION DES VARIATIONS DU COEFFICIENT D'INCORPORATION DE IN DANS ALINAS EN FONCTION DE LA CONTRAINTE DE LA COUCHE PAR LE SUPPORT, DE LA VITESSE DE CROISSANCE ET DE LA PRESSION DE AS. LE MODELE THERMODYNAMIQUE PERMET DE RENDRE COMPTE DE CES VARIATIONS
Author: VICTOR.. ETGENS
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Languages : fr
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LA DIFFRACTION DES RAYONS X SOUS INCIDENCE RASANTE A ETE UTILISEE POUR L'ETUDE DU DEBUT DE L'HETEROEPITAXIE DE SEMI-CONDUCTEURS II-VI SUR GAAS(001) PREPARES PAR EPITAXIE DE JETS MOLECULAIRES. LES MESURES ONT ETE FAITES A LURE-ORSAY EN UTILISANT LE RAYONNEMENT PRODUIT PAR L'ANNEAU DE STOCKAGE DCI. LA PROCEDURE SUIVIE A ETE TOUT D'ABORD L'ETUDE DE LA TRANSITION DE PHASE ENTRE LES SURFACES PROPRES DE GAAS(001) RICHES EN ARSENIC C(44)-24 IN SITU, PUIS CELLE DES ETATS PRECURSEURS DE TE-GAAS(001) NOTAMMENT CEUX PRODUIT SUR LES SURFACES GAAS(001) RICHES EN AS (TE-GAAS 21 ET 61) JUSQU'A L'HETEROEPITAXIE DE ZNTE SUR GAAS(001) DANS LE DOMAINE DES EPAISSEURS INFERIEURES A 50 A. POUR L'HETEROEPITAXIE DE ZNTE SUR GAAS(001) (DESACCORD DE PARAMETRE DE 7.9%) NOUS AVONS UTILISE LA DIFFRACTION X ET LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A HAUTE RESOLUTION DE MANIERE A OBTENIR DES RESULTATS PRECIS SUR L'EPAISSEUR CRITIQUE POUR LE SYSTEME ET A METTRE EN EVIDENCE L'IMPORTANT ROLE QUE L'HISTOIRE THERMIQUE JOUE SUR L'ETAT DES CONTRAINTES ET SUR LA RELAXATION. UN DEBUT DE CROISSANCE BI-DIMENSIONNEL A ETE CONSTATE JUSQU'A L'EPAISSEUR DE 15 A, EN PARTANT D'UNE SURFACE GAAS C(44)
Author: Florian Chaumeton
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Languages : fr
Pages : 168
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Cette thèse se situe dans le cadre de l'électronique moléculaire qui vise à réaliser une unité de calcul constituée d'une molécule connectée à des électrodes mésoscopiques. La première étape est de choisir une surface qui soit isolante, afin de découpler les états électroniques de la molécule de ceux du substrat et sur laquelle il soit possible de faire croître des îlots métalliques " 2D ", permettant la connexion de la molécule à un réservoir d'électrons, tout en ayant la possibilité de l'imager en NC-AFM. Notre choix s'est porté sur le nitrure d'aluminium (AlN), en raison de sa grande énergie de bande interdite (6,2 eV) et de sa similarité avec le nitrure de gallium (GaN, 3,4 eV) sur lequel il est possible de faire croitre des îlots 2D de magnésium. Le travail de cette thèse porte sur la croissance par épitaxie par jets moléculaire de films minces d'AlN sur substrats de silicium (Si(111)) et de carbure de silicium (SiC(0001)) et leur étude in-situ par NC-AFM et KPFM sous ultra vide. Les études NC-AFM ont permis d'adapter les protocoles de croissance afin de diminuer significativement les défauts de surface des films d'AlN. Des calculs théoriques DFT ont aidé à adapter ces protocoles de croissance afin d'obtenir de façon reproductible la reconstruction de surface (2x2) de l'AlN pour laquelle la surface est terminée par des adatomes d'azote. A l'issu de cette thèse, les films d'AlN obtenus présentent des surfaces adaptées au dépôt de molécules et d'îlots métalliques.
