Etude de couches minces semi-isolantes de Ga₁-xAIxAs ( Mécanismes de transfert de charge et composition )

Abstract

Les résultats présentés ont trait à l’étude de la conduction dans des doubles hétérojonctions GaAs (n⁺) / Ga₁₋xAlXAs / GaAs (n⁺) obtenues en épitaxie par jets moléculaires. Pour un facteur de substitution X = 0,5 et des épaisseurs des films semi-isolants comprises entre 300 et 1500 Å, divers mécanismes de transfert de charge sont tour à tour prépondérants. A fort champ et à basse température, un effet tunnel à travers la barrière de potentiel que représente Ga₁₋xAlXAs est observé. Par contre, toujours à basse température mais à faible champ, un “hopping” d’électrons est le mécanisme prédominant, tandis que pour une température supérieure à 250 K le mode de transport prépondérant correspond à une émission thermique assistée par le champ, dans la bande de conduction du matériau, de porteurs initialement situés sur des états électroniques localisés correspondant à un défaut de stoechiométrie des couches semi-isolantes. Les résultats électriques ont plus permis de mettre en évidence une dissymétrie des échantillons. La détermination des principaux constituants et leur profil de concentration dans l’épaisseur des couches a fait alors l’objet d’études de diffusion Rutherford de particules chargées (RBS), par spectrométrie de masse d’ions secondaires (SIMS) et par spectrométrie Auger (AES), qui montrent, outre la présence d’impuretés, une répartition inhomogène de l’aluminium et du gallium.