Dénomination de l'équipe 2:

Nano restructuration et nitruration de la surface d’InP pour l’élaboration des composants électroniques

Thématique de l'équipe 2:

Les besoins actuels du secteur de l’électronique de puissance et de l’optoélectronique intégrée sont si importants qu’ils confrontent l’industrie de la microélectronique aux limites du silicium. Il est devenu alors impératif de le remplacer le par des matériaux compatibles avec la miniaturisation. Parmi ces matériaux, les alliages de type III-V occupent une place de choix. En effet, l'activité des Nitrures/III-V s'est beaucoup développée au cours de ces dernières années. Les développements les plus récents marquent un intérêt de plus en plus marqué vers la thématique nanotechnologie. Nous nous intéressons dans ce projet à la réalisation de composants électroniques élaborés sur des couches tampons d’InN sur substrat d’InP. Une optimisation du procédé de nitruration pour l’obtention d’une bonne qualité structurale de la couche épitaxiale d’InN sur le substrat d’InP est faite.
A cet effet, des techniques de mesure et des moyens d’analyse structurale sont mis à profit.
Des mesures électriques C(V), I(V), G(V), DLTS, et de résistivité (4 pointes) réalisées à de faibles températures et en fonction de la fréquence (quelques Hz-10 MHz) permettront de mieux appréhender l’aspect pratique de ce projet. L’utilisation de la simulation et de la modélisation permettra aussi d’interpréter les résultats obtenus et d’optimiser les paramètres physiques et électriques pour la conception des composants nano et optoélectroniques.

Membres de l'équipe 2:

Dénomination de l'équipe 1:

 Caractérisations électriques et surfaciques des nanocomposants GaN/GaAs

Thématique de l'équipe 1:

Cette dernière décennie, les nitrures d’éléments III/N tels que le GaN sont entrain de connaitre un essor considérable. L’intérêt croissant pour ces matériaux est dû aux applications potentielles de cette famille de semi-conducteurs à large bande interdite. En effet, ces composés présentent des performances bien supérieures à celles des semi-conducteurs plus classiques comme le silicium. Ce sont des matériaux de choix pour toutes les applications nanotechnologiques. Or les caractéristiques de ces matériaux et des composants sont sensibles à l’état de surface et de l’interface.

 Ainsi, dans cette équipe de recherche, nous nous proposons d’étudier le fonctionnement des différents types de composants électroniques ceci en passant par une maîtrise préalable des phénomènes physiques et électroniques régissant le transport dans les nano-composants réalisés tels que les hétérostructures de type GaN /GaAs.  Il est donc devenu essentiel de comprendre les mécanismes de formation des nanostructures pour maîtriser au mieux la technologie des composants réalisés. En effet, dans le domaine de l’électronique, ces matériaux présentent un caractère réfractaire qui permet d’envisager des applications dans des conditions hostiles, à hautes température, puissance ou fréquence. 

        Pour l’élaboration de nos hétéro-structures et pour la croissance du GaN sur GaAs, nous utilisons un plasma d’azote actif créé par une source GDS à faible puissance. Ce processus optimisé amène à la création de couches de GaN stœchiométriques de très bonne qualité. Les surfaces nettoyées et nitrurées sont analysées par des méthodes spectroscopiques de type Auger et XPS Les hétérostructures GaN/GaAs  élaborées seront ensuite caractérisées électriquement ceci en traçant les courbes courant-tension à différentes températures ( 100K à 700K), capacité-tension à différentes fréquences ( quelques Hertz à plusieurs Mégahertz), des mesures de résistivité par la méthode 4 pointes, des mesures de DLTS en fonction de la température,  ceci dans l’objectif d’obtenir de plus amples informations sur les couches nitrurées et enfin d’optimiser le processus de nitruration et la réalisation de nano-composants électroniques.

 Une modélisation à l’échelle nanométrique des phénomènes de transport dans ce type de composants vient compléter les travaux de cette équipe, ceci en s'appuyant sur l'outil SILVACO.