Caractérisations et modélisations physiques de contacts entre phases métalliques et Nitrure de Gallium semi-conducteur

Characterization and physical modelling of contacts between metallic phases and Gallium Nitride

• Auteur / Autrice : Nicolas Thierry-Jebali
• Direction : Christian Brylinski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 14/12/2011
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces (1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Didier Théron
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Dezellus, Konstantinos Zekentes, Emmanuel Collard, Frédéric Cayrel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Godignon, Jean-Pierre Landesman

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diodes électroluminescentes

Contacts métal-semiconducteur

Nitrure de gallium

Mots clés libres

Nitrure de Gallium

Redresseur Schottky

Contact Métal - Semiconducteur

Caractérisations Physico-chimiques

Caractérisation électriques

Modélisations physiques

Gallium Nitride

Schottky rectifier

Metal - Semiconductor contact

Physical characterizations

Chemical characterizations

Electrical characterizations

Physical modeling

Résumé

Les composés III-N, et le Nitrure de Gallium (GaN) en particulier, sont devenus des matériaux semi conducteurs importants pour l’ensemble de l’humanité. Depuis la fin des années 1990, ils ont permis le développement de composants électroluminescents fiables, diodes LED et diodes laser, qui constituent une solution de remplacement à rendement énergétique amélioré par rapport aux composants à incandescence. Il est possible qu’ils jouent aussi un rôle dans les nouvelles générations de composants pour l’électronique de puissance. Lors du développement des composants, des recherches expérimentales permettent de trouver assez rapidement des solutions pour réaliser les briques technologiques indispensables, mais le temps manque pour comprendre les mécanismes physiques mis en jeu. Nos travaux ont eu pour objectif d’approfondir la compréhension de l’influence de la structure physico-chimique sur les propriétés électriques des contacts ohmiques et Schottky sur GaN de type N.

Group III nitride semiconductor materials (III-N), and especially gallium nitride (GaN), are now key materials for the whole human kind. Since years 1990, reliable and energy-efficient light emitting devices have been developed based on III-N compounds providing higher efficiency replacement solutions to incandescent bulbs. The same III-N materials may also provide higher performance device solutions for power electronics, allowing multi-functional on-chip integration. During the industrial development of devices, experimental work is focused on finding rapidly good enough solutions for each technology brick, and on the eventual integration of the bricks into a complete device processing flow. Very often, little time and effort can be devoted to the understanding of the underlying physical and chemical processes. The aim of this work has been to study the influence of the physical and chemical material structures on the electrical properties of metal - GaN Ohmic and Schottky contacts.