Epitaxie hétérogene de GaP sur substrat Si (001) et nanostructures pour application photonique PDF Download
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Book Description
Cette thèse porte sur l’étude de la croissance hétérogène de couches de GaP sur substrat Si et de nanostructures (Boite quantiques, puits quantiques) sur GaP. Les croissances sont réalisées en épitaxie par jets moléculaires. Le but ultime concerne la réalisation de sources optiques sur substrat silicium pour les interconnexions optiques à très haut débit intra et inter-puces pour le développement de circuits OEIC (optical-electronic integrated circuit). Dans un premier temps cette étude porte sur l’amélioration de la croissance de 20nm de GaP sur silicium. L’influence de la préparation de surface du silicium et des paramètres de croissance est étudiée (température, rapport des flux V/III...). Une amélioration de la qualité cristalline et de la rugosité est obtenue avec une technique de croissance alternée (MEE) à basse température. Une méthode originale basée sur la diffraction des Rayons X (DRX), permet ensuite une analyse approfondie de la qualité cristalline des couches de GaP. La cohérence des couches de GaP sur substrat désorienté de silicium est vérifiée par cartographie RX de l’espace réciproque. L’analyse comparée des contributions à l’largissement des raies faibles de diffraction (002) et (006) et de la raie forte (004) permet d’identifier la présence de domaines d’antiphase (APD) et d’estimer leur dimension latérale. Un recuit à 600°C après la croissance MEE conduit à une dégradation de la qualité cristalline probablement liée à une augmentation de la proportion d’atomes en antiphase. Pour expliquer ce phénomène, un modèle basé sur la redistribution des atomes autour des parois d’antiphase pendant le recuit est proposé. Dans une troisième partie, la croissance et les propriétés optiques de nanostructures émettrices sur substrat GaP sont présentées. Cette étude comprend la croissance de puits quantiques (PQs) GaAs(P)(N) /GaP et de boites quantiques (BQs) InAs, InP et GaAs sur GaP. Après optimisation de la croissance, l’absence de photoluminescence (PL) des BQs InAs est expliquée par la relaxation plastique. Les BQs InP donnent une émission de PL uniquement jusqu’à 180K. Les BQs GaAs et les PQs GaAsP/GaP présentent une émission de PL à température ambiante à 1,8eV. Une faible incorporation d’azote dans PQ GaAsP(N)/GaPN entraîne l’émission de PL à température ambiante et le décalage vers les grandes longueurs d’onde. L’intégration de PQ GaAsPN/GaPN sur substrat Si donne l’émission PL jusqu’à 200K, démontrant leur intérêt pour la réalisation des sources optiques sur silicium.
Book Description
Cette thèse porte sur l’étude de la croissance hétérogène de couches de GaP sur substrat Si et de nanostructures (Boite quantiques, puits quantiques) sur GaP. Les croissances sont réalisées en épitaxie par jets moléculaires. Le but ultime concerne la réalisation de sources optiques sur substrat silicium pour les interconnexions optiques à très haut débit intra et inter-puces pour le développement de circuits OEIC (optical-electronic integrated circuit). Dans un premier temps cette étude porte sur l’amélioration de la croissance de 20nm de GaP sur silicium. L’influence de la préparation de surface du silicium et des paramètres de croissance est étudiée (température, rapport des flux V/III...). Une amélioration de la qualité cristalline et de la rugosité est obtenue avec une technique de croissance alternée (MEE) à basse température. Une méthode originale basée sur la diffraction des Rayons X (DRX), permet ensuite une analyse approfondie de la qualité cristalline des couches de GaP. La cohérence des couches de GaP sur substrat désorienté de silicium est vérifiée par cartographie RX de l’espace réciproque. L’analyse comparée des contributions à l’largissement des raies faibles de diffraction (002) et (006) et de la raie forte (004) permet d’identifier la présence de domaines d’antiphase (APD) et d’estimer leur dimension latérale. Un recuit à 600°C après la croissance MEE conduit à une dégradation de la qualité cristalline probablement liée à une augmentation de la proportion d’atomes en antiphase. Pour expliquer ce phénomène, un modèle basé sur la redistribution des atomes autour des parois d’antiphase pendant le recuit est proposé. Dans une troisième partie, la croissance et les propriétés optiques de nanostructures émettrices sur substrat GaP sont présentées. Cette étude comprend la croissance de puits quantiques (PQs) GaAs(P)(N) /GaP et de boites quantiques (BQs) InAs, InP et GaAs sur GaP. Après optimisation de la croissance, l’absence de photoluminescence (PL) des BQs InAs est expliquée par la relaxation plastique. Les BQs InP donnent une émission de PL uniquement jusqu’à 180K. Les BQs GaAs et les PQs GaAsP/GaP présentent une émission de PL à température ambiante à 1,8eV. Une faible incorporation d’azote dans PQ GaAsP(N)/GaPN entraîne l’émission de PL à température ambiante et le décalage vers les grandes longueurs d’onde. L’intégration de PQ GaAsPN/GaPN sur substrat Si donne l’émission PL jusqu’à 200K, démontrant leur intérêt pour la réalisation des sources optiques sur silicium.
Author: David Adler Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 1489922601 Category : Science Languages : en Pages : 448
Book Description
The Institute for Amorphous Studies was founded in 1982 as the international center for the investigation of amorphous mate rials. It has since played an important role in promoting the und er standing of disordered matter in general. An Institute lecture series on "Fundamentals of Amorphous Materials and Devices" was held during 1982-83 with distinguished speakers from universities and industry. These events were free and open to the public ,and were attended by many representatives of the scientific community. The lectures themselves were highly successful inasmuch as they provided not only formal instruction but also an opportunity for vigorous and stimulating debate. That last element could not be captured within the pages of a book I but the lectures concentrated on the latest advances in the field I which is why their essential contents are he re reproduced in collective form. Together they constitute an interdisciplinary status report of the field. The speakers brought many different viewpoints and a variety of back ground experiences io bear on the problems involved I but though language and conventions vary I the essential unity of the concerns is very clear I as indeed are the ultimate benefits of the many-sided approach.
Author: Weiming Guo
Author: Weiming Guo
Author: David Adler