Recherche Avancée

Thèse soutenue

Influence des conditions de croissance sur la qualité structurale et la morphologie de surface de rampes à composition graduelle InAlAs sur GaAs : application aux HEMTs métamorphiques

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Auteur / Autrice : Jean-Michel Chauveau
Direction : Jean Di Persio
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences des matériaux
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Lille 1

Résumé

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Les hétérostructures InAlAs/InGaAs métamorphiques présentent un intérêt fondamental dans les applications électroniques hyperfréquences de par la grande mobilité des électrons dans le canal InGaAs pour des compositions élevées en Indium (>30%). Pour atteindre ce but, il est nécessaire que les couches soient non contraintes (métamorphiques) et exemptes de dislocations. Ces deux conditions sont incompatibles avec une croissance directe sur un substrat GaAs. Une solution consiste à insérer entre le substrat et les couches actives une couche tampon (buffer) constituée de rampes graduelles de composition. La croissance des couches a été réalisée à l'IEMN par épitaxie par jets moléculaires. Au cours de cette étude, nous avons analysé l'influence de la forme de la rampe (linéaire, sublinéaire, gradient de composition, composition au démarrage) et des conditions de croissance (température, rapport V/III,) sur le niveau de contrainte résiduelle dans la couche active et sur la rugosité de surface ou d'interface. La caractérisation des couches a fait appel à la cartographie X de réseau réciproque, à la microscopie électronique en transmission et à la microscopie à force atomique. Dans une première partie, nous abordons l'étude des buffers graduels simples, sans plateau de couches actives [. . . ].