Contribution à l'étude des propriétés physiques et électroniques des structures métal-isolant-semi-conducteur sur INP : caractérisation optique et électrique des dispositifs MIS

Contribution to the study of physical and electronical properties of metal-insulator-semiconductors : optical and electrical characterization of MIS devices

• Auteur / Autrice : Zahir Ouennoughi
• Direction : Serge Ravelet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ellipsométrie

Phosphure d'indium

Mots clés libres

Phosphure d'indium

Plasma multipolaire

Structure mis

Résumé

Ce mémoire concerne le problème actuel de la passivation du phosphure d'indium qui est un bon candidat pour les circuits électroniques rapides et optoélectroniques. Pour atteindre cet objectif, un diélectrique mince de 50 à 100 a est formé à la surface de l'INP par trempage dans un plasma multipolaire d'oxygène. Cet isolant mince qui a pour rôle de stabiliser les propriétés électriques de la surface, est caractérisé à l'aide de méthodes optiques et électriques. La caractérisation optique, effectuée à l'aide d'un ellipsomètre à extinction à incidence variable, concerne la détermination des paramètres optiques du diélectrique: épaisseur, indice de réfraction et coefficient d'absorption. Une étude détaillée des incertitudes a été effectuée en vue de définir les conditions optimales de mesure. Ce problème est particulièrement crucial dans le cas de couches d'oxydes dont l'épaisseur ne dépasse pas 100 a. La méthode d'ellipsomètrie à incidence variable ainsi que le calcul des paramètres optiques d'un modèle à double couche ont été également abordés. La caractérisation électrique est effectuée sur des structures métal-isolant-semiconducteur. La barrière de potentiel équivalente et la densité d'états d'interface sont déduites des caractéristiques électriques statiques et dynamiques (courant-tension et capacité-tension). Les résultats obtenus ont permis de choisir les conditions optimales de traitement: lorsque la surface de l'INP est traitée dans un plasma de 2 10#3 w/m#3 sous une pression d'oxygène de 10#-#3 mbar, les courants inverses des diodes mis obtenues sont inferieurs a 10#-#6 a/cm#2