Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude expérimentale des propriétés de transport électronique au voisinage d'une hétérojonction par photoconduction

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Michel Rousseau
Direction : Suzanne Laval
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1989
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

FR

Ce travail a pour but l'étude des propriétés du transport électronique au voisinage d'une hétérojonction. L'étude expérimentale réalisée sur des structures AIGaAs (N+)/GaAs(P-) fait intervenir des mesures de photocourant et de magnétorésistance. Des simulations numériques de type Monte Carlo ont été faites pour interpréter les résultats expérimentaux et prévoir le comportement des dispositifs submicroniques. La construction du diagramme des bandes d'énergie d'un dispositif à hétérojonction à dopage modulé montre qu'il existe un puits de potentiel à l'interface. Les porteurs qui y sont confinés forment un gaz d'électrons bidimensionnel. Les principales méthodes de calcul des niveaux quantifiés d'énergie accessibles aux électrons sont décrites. Nous présentons ensuite le calcul des probabilités d'interaction des électrons avec les phonons et les impuretés, en soulignant les particularités liées au caractère bidimensionnel. L'influence d'un éclairement sur un dispositif à hétérojonction GaAs/AIGaAs est étudiée. Un modèle permettant d'interpréter et d'exploiter les mesures de magnétorésistance a été établi. Les simulations numériques réalisées ont permis d'étudier le transfert spatial des électrons de GaAs vers AIGaAs, les effets non stationnaires dans les dispositifs submicroniques et l'influence du confinement des électrons. Nous décrivons ensuite le processus de fabrication des dispositifs, en particulier des contacts ohmiques, en soulignant les problèmes spécifiques aux hétérojonctions. Et les montages expérimentaux. Par des mesures de magnétorésistance sous éclairement nous avons pu déterminer directement la mobilité des électrons du gaz bidimensionnel. La comparaison des mesures de photocourant et des résultats de simulation permettent de conclure que les effets bidimensionnels sont peu importants à 300 K. A 77 K, ces effets améliorent notablement les performances du transport électronique surtout pour les faibles champs électriques.