Thèse soutenue

Elaboration, étude et application d'hétérostructures (Al,Ga)N/GaN épitaxiées par jets moléculaires sur Si (111)

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Auteur / Autrice : Franck Natali
Direction : Jean Massies
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Nice
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice2000-....)

Résumé

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Ce travail de thèse concerne le développement et l’évaluation d’une filière de semi-conducteurs à grande bande interdite de type nitrures d’éléments III épitaxiés sur substrat de silicium. Nous décrivons tout d’abord un procédé de croissance par Epitaxie sous Jets Moléculaires, utilisant NH3 comme source d’azote, qui permet de surmonter les problèmes liés à l’épitaxie de GaN sur Si (111). La caractérisation par microscopie à force atomique, microscopie électronique en transmission et spectroscopie de photoluminescence et de réflectivité de films minces de GaN de différentes épaisseurs épitaxiés selon ce procédé indique que les caractéristiques du matériau sont très proches de l’état de l’art obtenu sur le substrat de référence qui est le saphir. Notre travail s’est ensuite focalisé sur la réalisation et l’étude d’hétérostructures (Al,Ga)N/GaN destinées à deux types d’applications. La première concerne les microcavités, en vue à la fois de l’étude du couplage exciton-photon et de la fabrication de diodes électroluminescentes à cavité résonnante. La seconde a trait aux dispositifs hyperfréquences de type transistors à gaz 2D d’électrons.