Etude structurale en microscopie électronique en transmission d'hétérostructures GaAs-Composé métallique-GaAs épitaxiées par jets moléculaires PDF Download
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Book Description
Les hétérostructures élaborées par épitaxie par jets moléculaires (EJM) et comportant soit une épitaxie métallique simple (M) sur semiconducteur III-V (SC), soit une épitaxie métallique enterrée (SC/M/SC), présentent un intérêt potentiel considérable en micro-électronique. Cependant l'association de matériaux aussi dissemblables sur le plan cristallographique et chimique fait peser de lourdes contraintes sur le choix du composé métallique et les conditions d'élaboration de ce type de structures. Parmi les techniques de caractérisation nécessaires à l'optimisation des paramètres de croissance, la microscopie électronique en transmission (MET) est une technique de choix pour étudier l'influence des conditions de croissance sur la qualité cristalline des couches minces épitaxiées. Nous présentons dans ce travail la contribution de la MET à la définition des critères de choix du métal, à l'optimisation de la croissance des matériaux retenus, à l'appréciation de la qualité structurale des couches épitaxiées et des interfaces. Deux familles de composés ont été étudiées : la famille métal de transition-élément III (MT-III), et la famille Terre rare-élément V (TR-V). Nous montrons certaines réalisations très prometteuses, de structures comportant une couche métallique accordée au substrat (composé ternaire de la famille TR-V : Sc0, 2Yb0, 8As), et mettons en lumière certaines difficultés qui subsistent, notamment au niveau des reprises d'épitaxie. Plusieurs techniques de MET ont été mises en oeuvre : la diffraction d'électrons pour étudier les relations d'orientation entre la couche déposée et le substrat, et identifier certaines phases présentées en très haute quantités : la microscopie conventionnelle pour décrire la morphologie des couches et des interfaces, et étudier les défauts structuraux (dislocations, défauts plans, défauts de symétrie) ; enfin la technique haute résolution pour caractériser les interfaces à l'échelle atomique
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Les hétérostructures élaborées par épitaxie par jets moléculaires (EJM) et comportant soit une épitaxie métallique simple (M) sur semiconducteur III-V (SC), soit une épitaxie métallique enterrée (SC/M/SC), présentent un intérêt potentiel considérable en micro-électronique. Cependant l'association de matériaux aussi dissemblables sur le plan cristallographique et chimique fait peser de lourdes contraintes sur le choix du composé métallique et les conditions d'élaboration de ce type de structures. Parmi les techniques de caractérisation nécessaires à l'optimisation des paramètres de croissance, la microscopie électronique en transmission (MET) est une technique de choix pour étudier l'influence des conditions de croissance sur la qualité cristalline des couches minces épitaxiées. Nous présentons dans ce travail la contribution de la MET à la définition des critères de choix du métal, à l'optimisation de la croissance des matériaux retenus, à l'appréciation de la qualité structurale des couches épitaxiées et des interfaces. Deux familles de composés ont été étudiées : la famille métal de transition-élément III (MT-III), et la famille Terre rare-élément V (TR-V). Nous montrons certaines réalisations très prometteuses, de structures comportant une couche métallique accordée au substrat (composé ternaire de la famille TR-V : Sc0, 2Yb0, 8As), et mettons en lumière certaines difficultés qui subsistent, notamment au niveau des reprises d'épitaxie. Plusieurs techniques de MET ont été mises en oeuvre : la diffraction d'électrons pour étudier les relations d'orientation entre la couche déposée et le substrat, et identifier certaines phases présentées en très haute quantités : la microscopie conventionnelle pour décrire la morphologie des couches et des interfaces, et étudier les défauts structuraux (dislocations, défauts plans, défauts de symétrie) ; enfin la technique haute résolution pour caractériser les interfaces à l'échelle atomique
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LES NOUVELLES POSSIBILITES OFFERTES PAR LES COMPOSANTS FONDES SUR LES STRUCTURES A COUCHES METALLIQUES ENTERREES ET LES MULTICOUCHES METAL/SEMI-CONDUCTEUR SUSCITENT DE NOMBREUSES RECHERCHES EN VUE D'EPITAXIER DES FILMS METALLIQUES CONTINUS SUR DES SUBSTRATS SEMI-CONDUCTEURS. NOUS ABORDONS CETTE ETUDE EN DETAILLANT LE CAHIER DES CHARGES QUE DOIT REMPLIR UN COMPOSE METALLIQUE POUR ETRE UN CANDIDAT IDEAL POUR LA REALISATION D'HETEROSTRUCTURES GAAS/METAL/GAAS. NOUS PRESENTONS LES CARACTERISTIQUES DES DEUX FAMILLES DE COMPOSES ETUDIEES A CE JOUR, LES COMPOSES (METAL DE TRANSITION - ELEMENT III) ET LES COMPOSES (TERRE RARE - ELEMENT V), ET ILLUSTRONS LA SITUATION ACTUELLE A L'AIDE DE NOS PROPRES ETUDES SUR L'EPITAXIE DU BINAIRE NIGA (DA/A DE 2%) ET DU TERNAIRE ACCORDE SC#0#.#2YB#0#.#8AS. DE NOMBREUSES TECHNIQUES DE CARACTERISATION ONT ETE UTILISEES: RHEED, DIFFRACTION DE RAYONS X, RETRODIFFUSION D'IONS, MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION, MESURES ELECTRIQUES. NOUS PRESENTONS NOS RESULTATS SUR LES CONTACTS METAL/GAAS ET SUR LES STRUCTURES ENTERREES GAAS/M/GAAS FORMES A L'AIDE DES DEUX TYPES DE COUCHES METALLIQUES. LA QUALITE CRISTALLINE DES CODEPOTS DE NIGA DEPEND SENSIBLEMENT DES CONDITIONS OPERATOIRES ET DE L'ORIENTATION DU SUBSTRAT. SUR GAAS(001) APRES 12 NM DE CROISSANCE LA COUCHE DE NIGA DEVIENT POLYCRISTALLINE CAR DES PHASES SUPPLEMENTAIRES APPARAISSENT, ALORS QUE CE PHENOMENE NE SE PRODUIT PAS SUR GAAS(111). LES REPRISES D'EPITAXIE DE GAAS QUI NE PEUVENT ETRE REALISEES A PLUS DE 350C CONTIENNENT DE NOMBREUX DEFAUTS. L'ACCORD DE MAILLE AVEC GAAS A ETE OBTENU AVEC LE TERNAIRE SC#0#.#2YB#0#.#8AS. LES REPRISES D'EPITAXIE EFFECTUEES A ENVIRON 550C SUR SUBSTRAT (001) INDIQUENT UN PROBLEME DE MOUILLAGE DU GAAS SUR LE COMPOSE METALLIQUE, PROBLEME QUI S'ATTENUE PAR L'EMPLOI DE SUBSTRAT (001) A FACES VICINALES. NOUS MONTRONS LES POSSIBILITES ET LES LIMITES DES MATERIAUX MT-III (NIGA) ET TR-V (SC#0#.#2YB#0#.#8AS). DANS LES DEUX CAS, LA QUALITE CRISTALLINE DU GAAS REEPITAXIE RESTE A AMELIORER AVANT DE PASSER A LA REALISATION DE COMPOSANTS STABLES ET REPRODUCTIBLES, MAIS LES ARSENIURES DE TERRES RARES CONSTITUENT A CE JOUR LES CANDIDATS LES PLUS PROMETTEURS
Author: BERNARD.. BARTENLIAN Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages :
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L'INTERET DE LA CROISSANCE DE GAAS SUR SI RESIDE EN L'INTEGRATION DE DISPOSITIFS GAAS (PAR EX. OPTOELECTRONIQUES) ET DE COMPOSANTS SI. L'ECART DE PARAMETRES DE MAILLE ENTRE CES 2 MATERIAUX, LEUR DIFFERENCE DE DILATATION THERMIQUE SONT SOURCE DE DEFAUTS LINEAIRES ELECTRIQUEMENT ACTIFS DANS LE FILM EPITAXIE. LA NUCLEATION S'EFFECTUE EN ILOTS QUI GENERENT UNE RUGOSITE DE SURFACE ET DES DEFAUTS LORS DE LEUR COALESCENCE. LA CROISSANCE EN EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES EST OPTIMISEE PAR L'EMPLOI D'UNE SURFACE DE SI VICINALE, D'UNE PROCEDURE DE CROISSANCE A 2 TEMPERATURES DE SUBSTRAT ET D'UNE TECHNIQUE DE NUCLEATION A BASSE TEMPERATURE (BT) VISANT A AUGMENTER LA DIFFUSION DES ESPECES EN SURFACE (MIGRATION ENHANCED EPITAXY). LES DIVERS STADES DE LA CROISSANCE ET L'INFLUENCE D'UN RECUIT THERMIQUE SONT ETUDIES PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION, SPECTROSCOPIE ET DIFFRACTION DE PHOTOELECTRONS, DIFFRACTION D'ELECTRONS EN INCIDENCE RASANTE ET DOUBLE DIFFRACTION DE RAYONS X. L'ORIENTATION DU GAAS PAR RAPPORT AUX MARCHES DE LA SURFACE DEPEND DE LA TEMPERATURE DU SUBSTRAT LORS DU PREDEPOT D'AS. LA NUCLEATION PAR MEE DONNE UNE RUGOSITE S'ATTENUANT AVEC L'EPAISSEUR. LA MIGRATION DE DISLOCATIONS PARTIELLES, GENERANT ENTRE ELLES DES FAUTES D'EMPILEMENT ET DES MICROMACLES, RELAXE LES COUCHES DE FAIBLE EPAISSEUR DEPOSEES A BT. LE RECUIT POUR LES EPAISSEURS INFERIEURES A 50 NM RESTRUCTURE LA SURFACE SOUS FORME D'ILOTS ET PERMET, A PARTIR DE CONSIDERATIONS THERMODYNAMIQUES, DE CORRELER L'ENERGIE D'INTERFACE A CELLE DES DISLOCATIONS D'INTERFACE. LE RECUIT A DE PLUS FORTES EPAISSEURS ET LA POURSUITE DE LA CROISSANCE A HAUTE TEMPERATURE LISSENT LA SURFACE, SUPPRIMENT QUASIMENT TOUS LES DEFAUTS PLANS ET LES REMPLACENT PAR UN TREILLIS DE DISLOCATIONS DE LOMER A L'INTERFACE ET DES DISLOCATIONS DANS LE VOLUME. DES TRANSISTORS MESFET DE PUISSANCE ET DES DETECTEURS INFRAROUGES A MULTIPUITS QUANTIQUES GAALASGAAS SUR SI ONT EGALEMENT ETE ELABORES
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CE MEMOIRE PRESENTE UNE ETUDE DE LA CROISSANCE PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES ET DES PROPRIETES DES HETEROSTRUCTURES GAINAS/GAAS/GAALAS EPITAXIEES SUR DES SUBSTRATS DE GAAS D'AXE POLAIRE . NOUS AVONS DETERMINE PAR RHEED LES DIAGRAMMES DE RECONSTRUCTIONS DE SURFACE EN COURS DE CROISSANCE ET STATIQUES, PUIS NOUS LES AVONS UTILISE POUR LOCALISER LES CONDITIONS DE CROISSANCE OPTIMALES POUR LES HETEROSTRUCTURES EPITAXIEES SUR DES SUBSTRATS GAAS (). LA COMPARAISON ENTRE LES MORPHOLOGIES DE SURFACE DES FILMS DE GAAS (MICROSCOPIE A FORCE ATOMIQUE) EPITAXIES SUR DES SUBSTRATS GAAS () VICINAUX DESORIENTES VERS DES DIRECTIONS DIFFERENTES MONTRE QUE LES MARCHES LES PLUS STABLES SONT LES MARCHES DESCENDANT VERS LES DIRECTIONS EQUIVALENTES 2, 2 ET 2. UNE EXPLICATION EST DONNEE POUR TOUTES LES MORPHOLOGIES DE SURFACE OBSERVEES SUR DES COUCHES TAMPON DE GAAS (MICROSCOPIE OPTIQUE NOMARSKI), LAQUELLE EST BASEE SUR LA LONGUEUR DE DIFFUSION DU GALLIUM ET SUR L'EQUILIBRE LOCAL DES MARCHES. EN RESUME, AFIN D'OBTENIR DES SURFACES D'ASPECT MIROIR, UN MODE DE CROISSANCE PAR AVANCEE DE MARCHES EST NECESSAIRE POUR LES SUBSTRATS DESORIENTES VERS 2, ALORS QU'UN MODE DE CROISSANCE PAR NUCLEATION D'ILOTS EST NECESSAIRE POUR LES SUBSTRATS DESORIENTES DANS LA DIRECTION OPPOSEE 11. NOUS AVONS EFFECTUE UNE ETUDE SYSTEMATIQUE DE L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE DE CROISSANCE SUR LA LARGEUR DES PICS DE PHOTOLUMINESCENCE DE PUITS QUANTIQUES GAINAS/GAAS. LES MEILLEURS RESULTATS (E2MEV) ONT ETE OBTENUS SUR DES SUBSTRATS DESORIENTES DE 2 VERS 2 AVEC UNE SURFACE STATIQUE SITUEE DANS LA ZONE DE TRANSITION ENTRE LES RECONSTRUCTIONS DE SURFACE (2X2) ET (19X19)R23.4. LA REEVAPORATION DE L'INDIUM EN FONCTION DE LA TEMPERATURE A ETE DETERMINEE QUANTITATIVEMENT A PARTIR DE LA POSITION DES PICS PL. NOUS TROUVONS QU'ELLE EST COMPARABLE AVEC CELLE OBTENUE SUR DES PUITS QUANTIQUES EPITAXIES SIMULTANEMENT SUR DES SUBSTRATS (100). LE PROFIL GRADUEL DE COMPOSITION EN INDIUM DANS LES PUITS QUANTIQUES GAINAS/GAAS(), INDUIT PAR LA SEGREGATION DE L'IN DURANT LA CROISSANCE, EST DECRIT QUANTITATIVEMENT A PARTIR D'UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE SIMPLE ASSOCIE A DES MESURES IN SITU DE SPECTROSCOPIE DE PHOTOEMISSION X. L'ETAT DE DEFORMATION DES PUITS QUANTIQUES ET DES SUPERRESEAUX GAINAS/GAAS() EST ETUDIE AU MOUYEN DE LA PHOTOLUMINESCENCE ET DE LA DOUBLE DIFFRACTION DE RAYONS X. NOUS MONTRONS QU'IL EST POSSIBLE D'INCORPORER PLUS D'INDIUM DANS UN PUITS GAINAS () QUE DANS UN PUITS (100) AVANT QU'UNE DEGRADATION DES INTERFACES APPARAISSE. LE CHAMP PIEZO-ELECTRIQUE DANS LES PUITS CONTRAINTS GA#0#.#8IN AS/GAAS(111) EST DETERMINE A PARTIR DE MESURES DE PHOTOREFLECTANCE ET LES VALEURS EXPERIMENTALES SE SITUENT ENTRE 110 ET 150 KV/CM. ENFIN, NOUS AVONS FABRIQUE AVEC SUCCES UN LASER A PUITS QUANTIQUE GAINAS CONTRAINT ET A GRADIENT D'INDICES AVEC UN RENDEMENT QUANTIQUE INTERNE ATTEIGNANT 95%
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LA DIFFRACTION DES RAYONS X SOUS INCIDENCE RASANTE A ETE UTILISEE POUR L'ETUDE DU DEBUT DE L'HETEROEPITAXIE DE SEMI-CONDUCTEURS II-VI SUR GAAS(001) PREPARES PAR EPITAXIE DE JETS MOLECULAIRES. LES MESURES ONT ETE FAITES A LURE-ORSAY EN UTILISANT LE RAYONNEMENT PRODUIT PAR L'ANNEAU DE STOCKAGE DCI. LA PROCEDURE SUIVIE A ETE TOUT D'ABORD L'ETUDE DE LA TRANSITION DE PHASE ENTRE LES SURFACES PROPRES DE GAAS(001) RICHES EN ARSENIC C(44)-24 IN SITU, PUIS CELLE DES ETATS PRECURSEURS DE TE-GAAS(001) NOTAMMENT CEUX PRODUIT SUR LES SURFACES GAAS(001) RICHES EN AS (TE-GAAS 21 ET 61) JUSQU'A L'HETEROEPITAXIE DE ZNTE SUR GAAS(001) DANS LE DOMAINE DES EPAISSEURS INFERIEURES A 50 A. POUR L'HETEROEPITAXIE DE ZNTE SUR GAAS(001) (DESACCORD DE PARAMETRE DE 7.9%) NOUS AVONS UTILISE LA DIFFRACTION X ET LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A HAUTE RESOLUTION DE MANIERE A OBTENIR DES RESULTATS PRECIS SUR L'EPAISSEUR CRITIQUE POUR LE SYSTEME ET A METTRE EN EVIDENCE L'IMPORTANT ROLE QUE L'HISTOIRE THERMIQUE JOUE SUR L'ETAT DES CONTRAINTES ET SUR LA RELAXATION. UN DEBUT DE CROISSANCE BI-DIMENSIONNEL A ETE CONSTATE JUSQU'A L'EPAISSEUR DE 15 A, EN PARTANT D'UNE SURFACE GAAS C(44)
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NOUS AVONS ETUDIE DE FACON SYSTEMATIQUE L'INFLUENCE DES CONDITIONS DE CROISSANCE SUR LA REALISATION D'HETEROSTRUCTURES GAAS-ALAS MODULEES LATERALEMENT SUR SURFACE VICINALE. L'ETUDE PAR MICROSCOPIE A FORCE ATOMIQUE DE LA MORPHOLOGIE DU RESEAU DE MARCHE MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UNE BARRIERE DE SCHWOEBEL FORTEMENT ANISOTROPE DANS LE GAAS ET SA QUASI ABSENCE DANS L'ALAS. LA MISE EN PAQUET DES MARCHES N'EST PAS LIEE A UNE INSTABILITE INTRINSEQUE DE CROISSANCE DU GAAS MAIS INTERVIENT EN PRESENCE D'IMPURETES. LES DISTRIBUTIONS DE LARGEUR DES MARCHES GA SONT CENTREES SUR LA LARGEUR MOYENNE DES TERRASSES IMPOSEE PAR LA DESORIENTATION ET OBEISSENT A UNE LOI GAUSSIENNE. L'ECART TYPE DES DISTRIBUTIONS VARIE LINEAIREMENT AVEC LA LARGEUR MOYENNE DES TERRASSES. CES RESULTATS S'ACCORDENTM DANS UN MODELE D'EQUILIBRE ENERGETIQUE, AVEC L'EXISTENCE D'UNE INTERACTION REPULSIVE ENTRE MARCHES MAIS S'EXPLIQUENT AUSSI PAR UN MODELE PUREMENT CINETIQUE. UNE SIMULATION MONTE-CARLO MONTRE QU'UNE BARRIERE DE SCHWOEBEL ANISOTROPE PERMET DE CONCILIER LA FORMATION DE MONTICULES LORS DE LA CROISSANCE A BASSE TEMPERATURE AVEC LE LISSAGE A HAUTE TEMPERATURE DE LA RUGOSITE INITIALE DU SUBSTRAT ET DE REPRODUIRE, AVEC UN BON ACCORD QUANTITATIF, LA PERIODISATION DU RESEAU DE MARCHE. L'EPITAXIE PAR JETS ALTERNES SOUS TRES FAIBLE FLUX D'AS CONDUIT A UN REGIME DE CROISSANCE PAR AVANCEE DE BORD DE MARCHE OPTIMAL (50NM POUR LE GAAS). NOTRE METHODE DE CALIBRATION DES FLUX NOUS ASSURE UNE ZONE OU LE TAUX DE COUVERTURE EST EGAL A L'UNITE. LA MODULATION DE LA CROISSANCE SE TRADUIT DANS LES PROPRIETES OPTIQUES DES STRUCTURES LATERALES PAR DE NOUVELLES TRANSITIONS OPTIQUES. LA CROISSANCE N'EST PAS ORGANISEE PAR LE RESEAU DE MARCHES DES LA PREMIERE MONOCOUCHE MAIS L'ORGANISATION LATERALE SE MET EN PLACE ET ATTEINT SA VALEUR MAXIMALE EN MOINS DE 10 MONOCOUCHES. LA DEMIXTION PARTIELLE DES ELEMENTS III ET L'INFLUENCE SUR LA MODULATION DES PARAMETRES DES STRUCTURES (PERIODICITE LATERALE ET COMPOSITION EN AL) S'EXPLIQUENT PRINCIPALEMENT PAR LE MECANISME D'ECHANGE VERTICAL GA-AL
Author: Christian Herbeaux Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 213
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Cette étude est centrée sur une analyse par microscopie électronique en transmission des défauts structuraux associés à la croissance épitaxiale du matériau semiconducteur GA1-xInxAs sur substrat InP ou sur substrat GaAq, ces deux types de supports correspondants aux deux filières classiques de croissance de cet alliage ternaire. L'objectif principal a été l'étude des propriétés structurales des dislocations de désadaptation de réseau et des mécanismes par lesquels ces dislocations relâchent tout ou partie des contraintes générées lors de l'épitaxie. Ces mécanismes concernent à la fois la génération et la multiplication de ces dislocations. Dans le cas du matériau GA1-xInxAs pratiquement adapté au matériau InP, le critère de pseudomorphisme est presque toujours satisfait, même pour des épaisseurs importantes de la couche épitaxiée. La densité de dislocations de désadaptation de réseau restant faible, on peut alors mettre en évidence des effets plus fins liés à la présence de fluctuations de composition au niveau des interfaces. Les structures Ga1-xInxAs/GaAs contraintes, choisies comme modèles d'étude, nous ont permis de mettre en évidence et d'interpréter la nature des dislocations et de leurs interactions, tout en tenant compte de leur caractère dissocié. Nous montrons que les modèles habituellement invoqués pour interpréter la multiplication des dislocations aux interfaces ne peuvent pas rendre compte de nos observations. Enfin, l'analyse des micrographies électroniques permet de proposer un mécanisme de source de type Frank-Read basé sur le glissement dévié des segments vis, mécanisme qui pourrait être à l'origine de la multiplication des dislocations de désadaptation dans ce type d'hétérostructure
Author: Pierre-Henri Jouneau Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 202
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NOUS PRESENTONS UNE ETUDE D'HETEROSTRUCTURES DE SEMICONDUCTEURS II-VI FABRIQUEES PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES. L'OUTIL PRINCIPAL D'INVESTIGATION EST LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE HAUTE RESOLUTION, DONT LES RESULTATS SONT CORRELES A CEUX D'AUTRES TECHNIQUES DE CARACTERISATION: DIFFRACTION X, SPECTROSCOPIE OPTIQUE, CATHODOLUMINESCENCE, CANALISATION D'IONS. TROIS THEMES COMPLEMENTAIRES SONT ABORDES DANS CE MEMOIRE: LA MISE AU POINT DE LA CROISSANCE ET LA CARACTERISATION DES HETEROSTRUCTURES CDMNTE/CDTE; LA CARACTERISATION DE LA MORPHOLOGIE DES INTERFACES CDTE/ZNTE ET CDTE/MNTE A L'ECHELLE ATOMIQUE; L'ETUDE DE L'IMPLANTATION IONIQUE QUI PERMET UN MELANGE INTENTIONNEL ET CONTROLE DES INTERFACES
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Cette etude contribue a la comprehension des mecanismes de relaxation plastique des couches minces semiconductrices. Pour cela, des heterostructures ga#1##xin#xas/gaas, avec x variant de 0,03 a 0,3, ont ete observees par microscopie electronique en transmission. Nos resultats montrent que les mecanismes mis en jeu dependent a la fois du taux d'indium x et du taux de relaxation. Deux mecanismes ont ete mis en evidence pour les taux de relaxation faibles: 1) pour x inferieur a 0,05, les premieres dislocations apparaissant a l'interface sont paralleles a la direction 110. Les dislocations paralleles a la direction 110 se forment ensuite a partir des precedentes par glissement devie; 2) pour x compris entre 0,05 et 0,2, on observe des dislocations dans les deux directions, en densite suffisante pour qu'elles puissent interagir. En particulier, l'interaction entre deux dislocations perpendiculaires et de meme vecteur de burgers, conduisant a une annihilation, est a l'origine: 1) de la formation des dislocations coin par glissement et recombinaison, dans le substrat, de deux dislocations d'interface paralleles; 2) et d'un mecanisme de multiplication de dislocations dans une seule direction. Pour les taux de relaxation eleve et pour x superieur a 0,2, le mecanisme predominant correspond a une croissance en ilots, qui ne peut etre evitee que si on intercale entre le substrat et la couche epitaxiee une structure tampon. Dans ces conditions, les mecanismes decrits precedemment sont a nouveau operationnels.
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CETTE THESE EST UNE ETUDE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION (MET) D'HETEROSTRUCTURES DE SEMICONDUCTEURS II-VI. LES SYSTEMES ETUDIES, CDTE/MNTE ET CDTE/MGTE, ONT ETE REALISES PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES (EJM) ET PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES ALTERNES (EJMA). LE BUT DE CE TRAVAIL EST DE CONTRIBUER A LA FABRICATION DE STRUCTURES QUANTIQUES UNIDIMENSIONNELLES OU FILS QUANTIQUES : LES RESULTATS PRESENTES DANS CE MEMOIRE SONT UNE PREMIERE POUR CES MATERIAUX, BIEN QU'ILS RESTENT NEANMOINS ENCORE LOIN DE LA PERFECTION. EN VUE D'UNE OPTIMISATION DES CONDITIONS DE CROISSANCE, NOUS EVALUONS PAR MET HAUTE RESOLUTION LA QUALITE CRISTALLINE DES INTERFACES - EN TERMES DE PROFILS CHIMIQUES ET RUGOSITE - DANS DES MULTICOUCHES OBTENUES A 280C POUR DIFFERENTES CONDITIONS D'EPITAXIE. DEUX METHODES D'ANALYSE D'IMAGE ONT ETE ABORDEES : (I) LA MESURE DES DISTORSIONS LOCALES DU RESEAU ATOMIQUE POUR CDTE/MNTE ET (II) L'ANALYSE DES CONTRASTES DE MOTIF HR POUR CDTE/MGTE. CETTE ETUDE MONTRE LA LEGERE SUPERIORITE DE L'EJMA OPTIMISEE PAR RAPPORT A L'EJM STANDARD, EN MATIERE DE CONTROLE DE L'EPAISSEUR ET DE LA REGULARITE DES DEPOTS AINSI QU'AU NIVEAU DE LA QUALITE DES INTERFACES OBTENUES. L'EJMA DANS LES CONDITIONS OPTIMALES, NOUS A PERMIS DE REALISER DES SUPERRESEAUX LATERAUX (SRL) CDTE/MNTE PAR CROISSANCE ORGANISEE SUR UNE SURFACE A MARCHES OU SURFACE VICINALE (001). LES CLICHES DE MET EN MODE DEUX ONDES (002) OBTENUS DONNENT CEPENDANT UNE DEMIXTION LATERALE EN ELEMENT II (CD, MN) QUI EST EN FAIT DIX FOIS INFERIEURE A CELLE IDEALEMENT ATTENDUE. NOUS EXPLIQUONS CETTE DILUTION MESUREE PAR UNE FORTE RUGOSITE DES BRODS DE MARCHES QUI CONDUIRAIT A UNE DILUTION APPARENTE DES SRL EN RAISON DE LA PROJECTION DANS L'EPAISSEUR DE L'IMAGE DE MICROSCOPIE.
Author: Béatrice Guenais
Author: Béatrice Guenais
Author: VINCENT.. DUREL
Author: BERNARD.. BARTENLIAN
Author: XAVIER.. MARCADET
Author: VICTOR.. ETGENS
Author: FRANCOIS.. LELARGE
Author: Christian Herbeaux
Author: Pierre-Henri Jouneau
Author: Mme. Corinne Bouillet Ulhaq
Author: MARION.. CHARLEUX