Elaborations et caractérisations de nanostructures réalisées sur des matériaux III/V nitrurés

Abstract

الملخص (بالعربية) :

الهدف من هذه الأطروحة هو صناعة وتوصيف هياكل شوتكي القائمة على أشباه الموصلات من الصنف III-V مثل (GaAs) . يتم استخدام طرق مختلفة لتنظيف ركائز GaAs ومصادر مختلفة للنتريد، مصدر خلية تفريغ التوهج (GDS) ومصدر الرنين الإلكترون سيكلوترون (ECR) . تم اختبار الهياكل التي تم تطويرها من خلال التوصيفات الكهربائية )قياسات الجهد الكهربائي لدرجات الحرارة المختلفة ، قياسات السعة والناقلية للترددات المختلفة( ومن خلال التوصيفات الضوئية )مطيافية اللمعان الضوئي عند درجات حرارة مختلفة(. أدت القياسات الكهربائية إلى إظهار السلوك الكهربائي واستخراج المعلمات الإلكترونية مثل عامل المثالية n ، تيار التشبع Is ، ارتفاع الحاجز ɸb ، المقاومة Rs . أدت قياسات الضوئية إلى تحديد الجودة الضوئية وأنواع الانبعاثات الضوئية . وأخيرًا، تم تنفيذ عمليات المحاكاة الرقمية بواسطة برنامج سيلفاكو أطلس - والتحقق منها من خلال النتائج التجريبية .

الكلمات المفتاحية : الصناعة؛ التوصيفات ;GaN ;GaAs ; اتصالات شوتكي ، سيلفاكو أطلس ---------------------------------------------- Résumé (en Français) :

Le but de cette thèse est élaboration et caractérisations des structures Schottky à base de matériau III-V (GaAs) nitrurés. Différentes méthodes de nettoyage du substrat GaAs et différents sources de nitruration sont utilisées, la source à décharge Glow Discharge Cell (GDS) et la source de type Electron Cyclotron Resonance (ECR). Les structures élaborées ont été testées par des caractérisations électriques (mesures courant-tension pour différentes températures, capacité-tension et conductance-tension pour différentes fréquences) et par des caractérisations optiques (spectroscopie de photoluminescence sous différentes températures). Les mesures électriques ont permis de déterminer le comportent électrique et les paramètres électroniques tels que le facteur d’idéalité n, le courant de saturation Is, la hauteur de barrière ɸb, la résistance série Rs … Les mesures optiques de photoluminescence ont permis de déterminer la qualité optique et les types de transitions radiatives intrinsèques et extrinsèques (impureté) de nos structures. En fin, des simulations numériques par logiciel Silvaco-Atlas ont été réalisées et validé par des résultats expérimentaux.

Les mots clés : élaboration ; caractérisations ; GaAs ; Nitruration ; contacts Schottky, Silvaco-Atlas ;

----------------------------------------------

Abstract (en Anglais) :

The aim of this thesis is the elaboration and characterization of Schottky structures based on III-V semiconductors (GaAs) nitrided. Different methods of cleaning for the GaAs substrates and different sources of nitridition are used, the Glow Discharge Cell (GDS) source and the Electron Cyclotron Resonance (ECR) source. The structures developed were tested by electrical characterizations (current-voltage measurements for different temperatures, capacitance-voltage and conductance-voltage for different frequencies) and by optical characterizations (photoluminescence spectroscopy at different temperatures). The electrical measurements led to show the electrical behavior and extract the electronic parameters such as the ideality factor n, the saturation current Is, the barrier height ɸb, the series resistance Rs… The optical photoluminescence measurements led to determine the optical quality and types of intrinsic and extrinsic (impurity) transitions of our structures. Finally, numerical simulations by Silvaco-Atlas software were carried out and validated by experimental results.

Keywords : elaboration; characterizations; GaAs; Nitriding; Schottky contacts, Silvaco-Atlas