Etude de surfaces reconstruites et d'heteroepitaxies par diffraction des rayons x en ultra-vide sous incidence rasante gaas(001), de si(001) jusqu'a l'heteroepitaxie gaas/si

Structural studies of reconstructed surfaces and heterointerfaces by grazing incidence x-ray diffraction in ultra-high vacuum

• Auteur / Autrice : Nathalie Jedrecy
• Direction : MICHELE SAUVAGE
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La comprehension des transformations pouvant s'operer aux surfaces ou interfaces est particulierement importante pour l'elaboration des composants microelectroniques a partir de materiaux semiconducteurs. Le rearrangement des atomes des couches superficielles selon une structure ordonnee, le plus souvent differente de celle du materiau en volume, peut etre etudie grace a la diffraction des rayons x sous incidence rasante, sur les bases de la theorie cinematique. La mesure des intensites diffractees par une surface n'est cependant devenue possible qu'avec l'avenement du rayonnement synchrotron. Par ailleurs, l'environnement ultra-vide implique dans l'etude de la plupart des surfaces a necessite la realisation de dispositifs experimentaux, associant les techniques de diffraction x a celles de preparation et de caracterisation sous ultra-vide. Le couplage d'un diffractometre 4-cercles a une chambre de preparation par epitaxie de jets moleculaires a ete realise a lure (orsay). L'analyse de la reconstruction c(44) sur gaas(001) a confirme la chimisorption de dimeres d'arsenic sur une terminaison (001) as, et revele la coexistence de domaines ordonnes avec une meme symetrie mais des arrangements atomiques differents, expliquant la stchiometrie variable sur cette surface. La conformation asymetrique des dimeres sur la surface propre (001) reconstruite 21 du silicium a pu etre etablie, le caractere symetrique des dimeres d'arsenic sur as/si(001) 21 ayant ete verifie. La methode a aussi ete utilisee pour l'etude in-situ des stades initiaux de l'heteroepitaxie de gaas sur si, particulierement en ce qui concerne l'evolution de la relaxation plastique. Une accommodation non elastique des ilots au stade de la nucleation a ete mise en evidence, ainsi que l'existence d'un gradient de parametre. La croissance a partir d'un depot initial amorphe a aussi ete etudiee