Contribution à l'étude des semiconducteurs par une méthode utilisant les ondes acoustiques de surface ( Tension acousto électrique transversé )

Abstract

Une technique basée sur l’utilisation des ondes acoustoélectriques de surface a été utilisée pour étudier les propriétés de surface des semiconducteurs. Cette technique est basée sur l’interaction non linéaire entre le champ électrique accompagnant l’onde acoustique crée à la surface d’un matériau piézoélectrique et les porteurs libres d’un semiconducteur qui lui est proche. Différents phénomènes se produisent, et en particulier une tension acoustoélectrique transverse (T.A.T.) se développe dans le semiconducteur et peut être reliée aux propriétés de surface du semiconducteur (résistivité, polarité, potentiel de surface, états électriques de surface). L’étude de la faisabilité et la mise au point de la technique a été faite. L’influence des différents paramètres (résistivité, puissance acoustique, courbure de bande sur la tension acoustoélectrique transverse a été déterminée. Le signe de la T.A.T. dépend de la polarité de la surface de l’échantillon : positive pour le type n et négative pour le type p. Les résultats expérimentaux ont été comparés aux théories existantes (faites pour la plupart en bandes plates) et ont montré l’influence des propriétés de surface pour des échantillons de silicium de résistivité inférieure à 100 Ωcm. L’influence d’une illumination par une lumière monochromatique d’énergie inférieure à l’énergie de la bande interdite a été étudiée et a mis en évidence la présence d’états électroniques dans la bande interdite. L’ensemble des résultats montre la faisabilité de cette technique.