Thèse soutenue

Étude par photoémission X et UV du nettoyage et de la passivation en plasma multipolaire d'une surface (100) de semiconducteur III-V

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Auteur / Autrice : Paul Friedel
Direction : Jean-Bernard Theeten
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences physiques
Date : Soutenance en 1987
Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Cette thèse est une étude des mécanismes microscopiques d’interaction d'un plasma d'hydrogène ou d'azote avec une surface de GaAs en vue de sa passivation. Le but poursuivi est d'obtenir une interface isolant-semiconducteur débarrassée de la forte densité d'états dans la bande interdite que l'on observe entre GaAs et son oxyde. Nous avons fondé notre thèse sur un processus de retrait de l'oxyde puis de croissance d’un isolant exempt d'oxygène. Nous avons cherché à établir des corrélations entre la composition chimique et la position du niveau de Fermi à l'interface. La structure atomique de l'interface a été observée. Nous avons développé un ensemble expérimental de traitement en plasma multipolaire et d'étude des surfaces par photoémission X de niveaux de cœur utilisant une source conventionnelle. Des études des bandes de valence ont été menées au synchrotron d'Orsay par photoémission UV résolue en angle. Des moyens d'interprétation des données tant du point de vue de la déconvolution des spectres que du calcul des densités d'états et des déplacements de niveaux de cœur ont été étudiés. Cette thèse a abouti à une description détaillée de la liaison entre l'hydrogène et la surface obtenue en épitaxie par jets moléculaires ou bien nettoyée chimiquement. Les mouvements de niveau de Fermi sont observés et leur relation avec un composé que l'on identifie à l'arsenic élémentaire est discutée. Le plasma d'azote conduit à une liaison sur le gallium et l'arsenic. Le niveau de Fermi peut être trouvé à sa position de volume au moins sur un matériau dopé de type p.