Nanolithographie par anodisation locale en microscopie à force atomique sur le phosphore d'indium pour des applications optoélectroniques

= Nanolithography by local anodisation using Atomic Force Microscopy on indium phosphide for opoelectronic's applications

• Auteur / Autrice : Edern Tranvouez
• Direction : Georges Brémond
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique. Dispositifs de l'électronique intégrée
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPM - Laboratoire de Physique de la Matière (1961-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Optoélectronique

Anodisation

Phosphure d'indium

Microscopie en champ proche

Microscopie à force atomique

Résumé

Dans le cadre de cette thèse, nous examinons les possibilités offertes par la microscopie à force atomique (AFM) pour la nanolithographie de matériaux semi-conducteurs. Deux méthodes sont présentées sur phosphore d'indium (InP): le mode contact/tension continue et le mode contact intermittent/une tension alternative. La première méthode est caractérisée par une cinétique logarithmique et une dépendance linéaire en tension. Nous interprétons ces résultats par l'existence d'une charge d'espace limitant l'oxydation (homogénéité et résolution). Les améliorations de la méthode sont en résolution et homogénéité. Nous avons réalisé une caractérisation électrique par différents modes AFM. La qualité électronique de l'oxyde a été estimée par des mesures en Tunneling-AFM et phase (AFM). Les déchargements électriques de l'oxyde ont été étudiés par EFM et par SCM. Nous interprétons ainsi les mécanismes d''oxydation. Pour finir, nous montrons l'intérêt de ces méthodes pour l'organisation de boîtes quantiques.

We study local anodisation using Atomic Force Microscopy on Indium Phosphite. We develop two methods: a standard AFM oxidation (contact mode and constant bias) and a non usual method (intermittent contact mode and a modulated voltage). The first method results are logarithmic growth kinetic and a linear variation with applied bias voltage. These results had been related to charging effect that limits the oxidation (homogeneity and resolution). To reduce these limits we develop the second method. We obtain an improvement for: resolution, homogeneity, control on oxide shape, and lithography velocity. Electrical characterisations by using different AFM mode measurements had been realised: Tunnelling-AFM and Phase measurement to probe the oxide quality and Scanning Capacitance Microscopy and Electrostatic Force Microscopy measurement to probe charge dissipation. These measurements had been used to understand the oxidation process. We study these methods for Quantum Dots localisation.