thesis

Croissance en phase vapeur aux organometalliques des systemes : arseniure de gallium et siliciure de fer sur substrats de silicium

Defense date:

Jan. 1, 1992

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Institution:

Clermont-Ferrand 2

Disciplines:

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Abstract EN:

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Abstract FR:

Apres une presentation des proprietes cristallographiques, electriques et optiques des materiaux: asga et du systeme fe-si, nous donnons une description du reacteur d'epitaxie en phase vapeur aux organometalliques utilise pour la croissance de ces composes sur des substrats silicium (100) et (111). Nous presentons aussi une resolution analytique du probleme hydrodynamique de l'ecoulement des gaz dans le reacteur, dans le cas d'un modele isothermique a profil de vitesse parabolique. La seconde partie de ce travail est consacree a la croissance du semiconducteur asga sur si(100). Nous presentons les etats de surface des substrats silicium apres les traitements chimiques et thermiques appropries, ensuite nous abordons les problemes lies a la croissance de cette heterostructure. Nous proposons un modele theorique pour la propagation des dislocations dans la couche de asga deposee, et une methode originale de croissance (cycles de croissance et de recuit) qui permet de confiner les dislocations pres de l'interface (asga,si). Le troisieme volet de la these est consacre a la croissance du disiliciure de fer fesi#2 sur si(100) et si(111). Le compose fesi#2 dans sa phase est un semiconducteur a bande interdite directe, et emet dans la gamme des faibles absorptions des fibres optiques (1. 4 m). Les premiers precurseurs utilises sont le ferrocene et le (di)silane. Nous montrons qu'il existe une tres grande reactivite entre les produits carbones du ferrocene et le silicium, qui donne lieu a la formation d'une couche en surface constituee d'un melange fesic. Nous demontrons aussi que la formation du disiliciure de fer, quand elle a lieu, n'est le produit que d'une diffusion du fer, present dans la couche de surface, dans les substrats silicium. Le pentacarbonyle-fer est le deuxieme precurseur choisi. Il se decompose a partir de 150c et donne lieu a la croissance d'une couche bidimensionnelle de fer sur silicium a partir de 300c. Une diffusion quasi-instantanee du fer dans le substrat silicium est observee a 400c, et provoque la formation de la phase -fesi#2 sur si(100) et de -fesi#2 sur si(111) bien orientes