Défauts et séparations de phase dans alinas préparé par épitaxie par jets moléculaires influence sur les propriétés électriques
Institution:
Ecully, Ecole centrale de LyonDisciplines:
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L'alliage ternaire alinas, préparé par épitaxie par jets moléculaires (ejm), présente toujours des défauts structuraux et électriques en grande quantité avec des densités qui dépendent fortement des conditions d'élaboration. Le but de ce travail était de contribuer à cerner la nature et l'origine des défauts structuraux et électriques présents dans les couches d'alinas et de clarifier les manifestations du phénomène de séparation de phase souvent évoqué pour expliquer les défauts présents. Nous avons préparé par ejm des couches d'alinas en explorant une vaste gamme de conditions de croissance. Ces couches ont été caractérisées structuralement (tem, meb, ddx), électriquement (hall, tlm, dlts, admittance) et optiquement (pl, ple) dans le cadre d'une collaboration ecl-insa-ucb. A partir de diverses corrélations, nous avons établi des relations entre les défauts structuraux (étendus ou ponctuels) et les pièges électriques. L'incorporation d'arsenic en excès a été, d'une part, directement associée au grand nombre de pièges électriques profonds responsables du caractère semi-isolant de l'alinas préparé à des températures inferieures à 530c et, d'autre part, indirectement relié à l'origine des dislocations (relaxation des contraintes en compression). En utilisant une approche thermodynamique, nous avons montré que le phénomène de séparation de phase était toujours présent au-dessous d'une température critique de 630c. Expérimentalement, le phénomène est très présent pour des températures de croissance inferieures à 500c, avec un maximum d'intensité entre 400c et 450c caractérisée par l'apparition d'une modulation de composition périodique. Cela a permis de montrer que la séparation de phase se produisait en surface par décomposition spinodale sur le front de croissance et qu'elle était contrôlée par une combinaison de facteurs thermodynamiques et cinétiques.