Traitements de surface d'Inp et contribution à l'optimisation des interfaces de reprises d'épitaxie InP()/InP(p) réalisées par GSMBE

Inp surface treatments and optimization of inp(p)/inp(p) regrown interfaces obtained using gsmbe

• Auteur / Autrice : Didier Gallet
• Direction : Guy Hollinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Dispositifs de l'électronique intégrée
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique, optoélectronique et microsystèmes (Ecully, Rhône ; 1995-2006)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épitaxie

Oxydation

Traitements de surface

Résumé

Compte tenu des potentialites des techniques modernes d'epitaxie par jets moleculaires, les performances des dispositifs lasers sont le plus souvent determinees par la qualite des differentes interfaces presentes dans la structure initiale. Mais alors que les interfaces obtenues par croissance continue presentent d'excellentes proprietes, les interfaces obtenues apres des arrets de croissance, au cours desquels differentes etapes technologiques sont realisees (depots, gravure, etc. . . ), se caracterisent souvent par des tres mediocres proprietes electriques. Ainsi des structures lasers de type brs (buried ridge structure), realisees par gsmbe, presentent une zone de depletion de porteurs, au niveau de l'interface de reprise d'epitaxie inp(p)/inp(p), situee au-dessus du mesa. Les proprietes de ces interfaces de reprise apparaissent intimement liees aux proprietes des surfaces initiales introduites sous vide avant la prise de croissance. Elles decoulent donc directement de la qualite des traitements de surface initiaux. Afin d'ameliorer la qualite de ces interfaces, nous avons etudie quatre traitements de surface: i) un traitement de stabilisation de la surface d'inp sous flux moleculaires d'arsenic, ii) un traitement soufre passivant, iii) un procede d'encapsulation de surface par oxydation controlee et iv) un traitement par plasma hydrogene. Les potentialites des differents traitements de surface ont ete etudiees a partir des proprietes electroniques d'interface qu'ils engendrent. Les perturbations electriques d'interface apparaissent, le plus souvent, induites par la presence d'une forte densite d'etats electroniques d'interface qui tend a bloquer le niveau de fermi d'interface a proximite de la bande de conduction, a une position intrinseque a l'inp. Cette densite d'etats d'interface est liee a la creation de liaisons pendantes de iii-v sous l'effet des differentes perturbations physico-chimiques (impuretes, ecart de stchiometrie, defauts structuraux,. . . ) dont le role essentiel est de contribuer au desordre d'interface en perturbant l'ordre atomique local