Etude de structures à jonction P+N au silicium préamorphisé au germanium à haute énergie : modélisation et caractérisation sous l'effet d'un champ magnétique continu et alternatif basse fréquence
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Abstract EN:
In the context of the electromagnetic compatibility of electronic components, this thesis dealt with studying silicon high-energy germanium preamorphised P+N junctions under a pure magnetic field : either DC or low frequency. The study has been carried out using a magnetic susceptibility workbench has been set up within the laboratory. A first approach has allowed the characterisation of the studied samples without applying a magnetic field, and the implementing of a reliable Spice model for all the samples. Under a DC magnetic field, the magnetic susceptibility depends on the considered bias voltage, and then on the transport mechanisms that govern the operation of the component. In the two types of polarisation, the variation of the current increases with the magnetic field intensity. In the diffusion zone, it varies like B2. The low frequency magnetic field, in contrast with the DC magnetic field, acts primarily in the generation-recombination zone. The apparent activation energy that characterises the reverse current is strongly dependent on the frequency of the magnetic field and the technology of the samples. The presence of electrically active defects contributes to an increase of the magnetic susceptibility around detection temperatures associated to the DLTS spectra.
Abstract FR:
Dans le contexte des préoccupations actuelles concernant les problèmes de compatibilité électromagnétique des composants électroniques, cette thèse a été consacrée à l'étude de jonctions P+N au silicium préamorphisées au germanium à haute énergie soumises à l'influence d'un champ magnétique pur continu ou alternatif basse fréquence grâce à un banc de mesure de susceptibilité magnétique mis au point au laboratoire. Une première approche expérimentale a permis la caractérisation des jonctions étudiées en absence de champ magnétique et le développement à l'aide du logiciel Spice d'un modèle électrique fiable pour tous les échantillons. Sous champ magnétique continu, la susceptibilité magnétique dépend de la polarisation considérée et donc des mécanismes de transport régissant le fonctionnement du composant. Dans les deux cas de polarisation, la variation du courant augmente avec l'intensité du champ magnétique. Dans la région de diffusion, elle varie comme B2. Le champ magnétique alternatif, à la différence du champ magnétique continu, agit essentiellement dans la zone de génération-recombinaison. L'énergie d'activation apparente caractérisant le courant inverse est fortement dépendante de la fréquence du champ magnétique ainsi que de la technologie de fabrication des échantillons. La présence de défauts électriquement actifs contribue à une augmentation de la susceptibilité magnétique autour des températures de détection associées aux spectres DLTS des échantillons.