Caractérisation de l'influence des défauts cristallins sur les propriétés électriques du nitrure de gallium (GaN)

Probing crystalline defects for understanding their influence on electrical properties of gallium nitride (GaN)

• Auteur / Autrice : Etienne Lavallee
• Direction : Antoine Guitton, Claire Chisholm
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 28/09/2023
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : C2MP - CHIMIE MECANIQUE MATERIAUX PHYSIQUE
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LEM3 - Laboratoire d Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux

Mots clés

Mots clés libres

Défauts cristallins

Propriétés électriques

Nitrure de gallium

Crystalline defects

Electrical properties

Gallium nitride

Résumé

La microscopie électronique a balayage (MEB) peut généralement être utilisée pour caractériser les défauts microstructuraux dans les matériaux cristallins. L'imagerie par contraste de canalisation des électrons (ECCI) permet une observation directe des défauts cristallins tels que les dislocations proches de la surface (environ 100 nm de profondeur) d'un échantillon massif. Cette technique émergeante d'imagerie MEB a le potentiel d'imager les changements de contraste a la surface en utilisant des règles d'orientation spécifiques du cristal et les utiliser pour caractériser les défauts de manière non-destructive. L'objectif de cette thèse est d'observer les propriétés cristallographiques du nitrure de gallium (GaN) en utilisant le MEB et de discuter de ces caractéristiques dans le cadre de leur comportement électrique au sein des puces en GaN.

Scanning Electron Microscopy (SEM) can generally be used to characterize microstructural defects in crystalline materials. Electron Channeling Contrast Imaging (ECCI) allows for the direct observation of crystal defects, such as dislocations in the subsurface (approximately 100 nm deep) of bulk materials. This emerging SEM technique has the potential to identify contrast changes at the surface using specific crystallographic orientation rules and use them to characterize defects in a non-destructive way. The goal of this thesis is to observe the features of crystalline gallium nitride (GaN) using SEM and subsequently discuss these characteristics in the framework of the electrical behavior of GaN chips.