Phenomenes de surface en croissance epitaxiale fortement contrainte de in#xga#1##xas (x>0,25) sur gaas(001) : relaxation elastique, transition 2d-3d, effet surfactant
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Le champ d'application des dispositifs a base de semiconducteurs ne cesse de s'elargir, notamment dans le systeme in#xga#1##xas/gaas. Cependant, il existe des restrictions liees aux conditions imperatives que doit respecter la croissance de ces materiaux: mode de croissance 2d et absence de defauts structuraux. Or, dans le systeme in#xga#1##xas/gaas, la contrainte induite par le desaccord parametrique (0-7. 2%) entraine, pour x>0. 25, une transition 2d-3d du mode de croissance suivie de l'apparition de dislocations. Dans une premiere phase, cette etude a consiste a caracteriser de facon detaillee la croissance par epitaxie par jets moleculairs (ejm) de in#xga#1##xas (x>0. 25) sur gaas(001). Ainsi, l'etude en diffraction electronique rasante (rheed) a mis en evidence une relaxation de l'energie elastique en bords de marches des ilots 2d. La prise en compte de ce phenomene dans un calcul a l'equilibre thermodynamique a demontre l'existence d'une epaisseur critique pour la transition 2d-3d du mode de croissance. Cette analyse a ensuite ete completee par une simulation en monte carlo afin d'y integrer les effets de cinetique. L'experience, appuyee par ce modele, a permis d'extraire les parametres clefs qui prolongent la croissance 2d. L'un de ces facteurs est mis en jeu lors de la presence d'une espece chimique qui, prealablement adsorbee sur la surface de depart, reduit la longueur de diffusion pendant la croissance. Ce principe, appele effet surfactant, a ete applique avec succes, et pour la premiere fois, au systeme in#xga#1##xas/gaas