Réalisation et mise au point d’appareillages et de méthodes électriques de caractérisation des semiconducteurs III-V

Abstract

Ce mémoire est divisé en deux parties : une partie traite l’effet Hall, l’autre des mesures I–V, C–V et G-V. La première partie décrit et qualifie le banc de mesure d’effet Hall à température variable (77K---400K) que nous avons réalisé et la méthode de réalisation des contacts ohmiques utilisée. L’étude des variations avec la température, de la résistivité, de la mobilité et de la concentration des porteurs libres des échantillons InP et GaInAs testés a permis de déterminer les mécanismes collisionnels prépondérants, ainsi que l’énergie d’activation des donneurs (ou accepteurs) profonds. La mobilité à 77K a permis pour InP de déterminer le rapport de compensation. La deuxième partie décrit et qualifie les bancs de mesure I-V et C-V à température variable (77K – 400K) que nous avons montés. Les caractérisations par les techniques I-V et C-V ont été testées sur des diodes Schottky Al-GaAs et M.I.S tunnel AL/SiO2/Si. Les résultats obtenus pour les diodes Schottky ont révélé un écart important entre les hauteurs de barrière calculées par I-V et par C-V, de même qu’une variation du facteur d’idéalité et de la hauteur de barrière avec la température et l’énergie du bombardement ionique. Les résultats obtenus pour les diodes M.I.S tunnel ont montré que le transport de courant d’effectuait par effet thermoïonique assisté et que le recuit à 400K permettait de débloquer le niveau de Fermi et de réduire la densité des états d’interface.