Contribution a l'etude de la passivation de composants sur arseniure de gallium : caracterisation de films dielectriques realises par depot en phase vapeur assiste par plasma
Institution:
Clermont-Ferrand 2Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
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Abstract FR:
Les transistors a effet champ a contact metal-semiconducteur, non passives, realises sur arseniure de gallium sont sujet a une degradation progressive de leurs performances statiques et dynamiques aux hyperfrequences. Ce defaut de fonctionnement est en parti attribue aux surfaces d'arseniure de gallium situees de part et d'autres de la grille. La stabilisation des composants requiert donc de la passivation de ces zones grace a des materiaux de haute qualite dielectrique realisant une interface stable avec gaas. Dans cette optique, les proprietes physico-chimiques et electriques de films de silice et de nitrure de silicium deposes en phase vapeur assiste par plasma sont etudiees en fonction du rapport des debits des gaz employe, de la temperature du substrat, de la puissance et de la frequence de l'excitation du plasma. . . Cette approche systematique permet de determiner des parametres de depot qui donnent des films ayant tres bonnes proprietes electriques: une resistivite de 10**(14) a 10**(16) ohm. Cm et un champ de claquage superieur a 10**(6) v/cm sont ainsi obtenus apres un recuit dont on soulignera l'importance. Apres mise au point d'une preparation de surface avant depot, la densite d'etats sur la bande interdite du semiconducteur a l'interface gaas/si::(3)n::(4) presente un minimum de 7. 10**(11) ev**(-2). Les depots ainsi optimalises sont utilises pour la passivation des transistors mesfet gaas. Le recouvrement d'un composant par une couche mince introduit une modification de ses caracteristiques statiques; celle-ci est expliquee conjointement par un effet piezo-electrique et par un effet de surface inherent au mode de depot. Suivant les resultats obtenus en tests de fiabilite, le nitrure de silicium s'avere etre le meilleur choix pour reussir la passivation du composant. De plus, des pretraitements par plasma et une meilleure adaptation du procede de fabrication au mode de passivation sont proposes pour ameliorer encore la stabilite a long terme des caracteristiques des transistors