Étude par Epitaxie en Phase Vapeur aux OrganoMétalliques de la croissance sélective de Nano-Hétéro-Structures de matériaux à base de GaN.

• Main Author: Martin, Jérôme
• Language: FRE
• Published: Université de Metz 2009
• Subjects: [PHYS:COND] Physics/Condensed Matter; GaN; MOVPE; Epitaxie Sélective; Nanostructures; Dislocation; relaxation des contraintes; Microscopie Electronique en Transmission; Nano-Diffraction des Rayons X émis par Rayonnement Synchrotron
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00457306; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/45/73/06/PDF/these-JeromeMartin2009-VF.pdf

La nano-structuration de matériaux semiconducteurs à grand gap à base de GaN fait l'objet d'un très grand intérêt de par son potentiel pour l'élaboration de composants optoélectroniques innovants émettant dans la gamme spectrale de l'ultraviolet (190-340nm). Le contrôle de la croissance à l'échelle nanométrique doit être ainsi démontré. L'épitaxie sélective ou SAG (Selective Area Growth) étendue au domaine nanométrique (NSAG pour NanoSAG) est un excellent choix pour l'élaboration de nanostructures de semiconducteur. Cette technique consiste en la croissance localisée du matériau sur un substrat partiellement recouvert d'un masque en diélectrique. La NSAG permet l'élaboration d'hétéro-structures en fort désaccord de maille grâce aux mécanismes singuliers de relaxation des contraintes à l'intérieur des nanostructures qui réduisent considérablement la densité de dislocations créées. La première partie de la thèse porte sur la mise en œuvre de l'épitaxie sélective du GaN sur pseudo-substrat de GaN à l'échelle micrométrique puis nanométrique par la technique d'épitaxie en phase vapeur aux organométalliques. Dans un deuxième temps, la NSAG est utilisée pour l'épitaxie de nanostructures de GaN sur substrats de SiC-6H et pseudo-substrat d'AlN. Les nanostructures sont définies par des facettes cristallographiques lisses et présentent une bonne homogénéité dimensionnelle. L'influence des conditions de croissances et des motifs définis dans le masque sur la croissance des nanostructures est étudiée. La microscopie électronique en transmission et la nano-diffraction des rayons X par rayonnement synchrotron sont utilisées pour l'analyse structurale approfondie des nanostructures.