Recherche Avancée

Thèse soutenue

Croissances d'InGaAs désaccordé sur substrats compliants réalisés par adhésion moléculaire et fusion désalignée

FR
Auteur / Autrice : Christophe Figuet
Direction : Yves Monteil
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences. Science des matériaux et des surfaces
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Lyon 1
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yves Monteil

Résumé

FR

Lors de la croissance de materiaux sur substrats massifs, les parametres de maille de la couche epitaxiale et du substrat doivent etre parfaitement identiques sinon la couche se relaxe par generation de dislocations, au-dela d'une epaisseur dite epaisseur critique. La gamme de materiaux epitaxies est donc restreinte a de faibles desaccords parametriques pour eviter la degradation des performances des dispositifs optoelectroniques. La relaxation plastique des couches desaccordees peut etre limitee par la realisation de substrats deformables ou compliants qui partagent la contrainte de desaccord avec la couche epitaxiee. Un tel substrat de quelques dizaines d'angstroms doit etre transfere sur un substrat hote. Nous avons etudie deux methodes de transfert, la fusion desalignee (twist-bonding) et l'adhesion moleculaire (wafer bonding). La relaxation de la contrainte se fait, dans le premier cas, par l'intermediaire du reseau de dislocations vis de l'interface, et dans le deuxieme cas, par l'intermediaire de l'oxyde d'adhesion. Dans le cas de substrats minces desalignes, nous avons transfere des substrats minces d'in 5 3ga 4 7as de 100 a sur substrat massif de gaas (111). Sur ces derniers nous avons fait croitre des couches desaccordees de 0. 75% jusqu'a des epaisseurs de 2000 a avec une densite de dislocations plus faible que 10 8 cm 2. Dans le cas de l'adhesion moleculaire, nous avons reussi a faire croitre une couche de 5400 a desaccordee de 0. 61-0. 75% par rapport a un substrat mince d'inp sans generation de dislocations de desaccord (<3 10 5 cm 2), ce qui represente 30 a 40 fois l'epaisseur critique. L'amelioration de la qualite cristalline des couches epitaxiees sur substrat compliant semble montrer une deformation du substrat mince pour absorber une partie du desaccord parametrique.