Etude du comportement électrique des structures à base de composé de l’élément III-nitruré: Au/GaN
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Date
2016-11-17
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Résumé
Aujourd’hui, les semiconducteurs à large bande interdite tels que les nitrures s’élément III
(GaN, InN et AIN) sont les candidats idéaux pour réaliser un nouveau saut technologique. Leurs
propriétés physiques en font des matériaux sans concurrents pour un grand nombre d’application dans
des environnements hostiles (hautes températures, hautes puissances et hautes fréquences).
Parmi ces semiconducteurs, on peut citer le nitrure de gallium (GaN) qui est beaucoup étudié
en raison de son important potentiel dans les dispositifs électroniques comme les diodes, les
transistors, les capteurs et les cellules solaires.
Le travail de cette thèse se rapporte sur la recherche d’informations concernant le substrat
GaN autosupporté (freestanding). Les procédures expérimentales adoptées et les résultats
expérimentaux obtenus par les caractérisations électriques sur les structures Au/n-GaN autosupporté
telles que les caractéristiques courant-tension I(V), capacité-tension C(V), capacité-fréquence-tension
C-f-V et conductance-fréquence-tension G-f-V associés à de modestes interprétations. La simulation
des caractéristiques I(V) en comparaison avec la caractéristique expérimentale a montré la
prédominance du courant tunnel dans les mécanismes de transport pour la structure Hg/n-GaN et du
courant thermoïonique pour la structure Au/n-GaN. La simulation des caractéristiques C(V) a montré
que les caractéristiques théoriques des structures Hg/n-GaN et Au /n-GaN rejoignent les
caractéristiques expérimentales pour des tensions, comprises entre -0.25 V et -1.2 V. Un pallié
apparait au voisinage de zéro volt dû à une accumulation de charge en surface ou à la résistance série.
Au delà de -1.2 V les caractéristiques simulées s’éloignent des caractéristiques expérimentales
indiquant probablement la présence de défauts dans le volume de GaN. Ces défauts sont de types
donneurs avec un nombre important et une répartition de plusieurs niveaux à l’intérieur de la bande
interdite.
Mots clé: GaN autosupporté, modélisation, I(V), C(V), C-f-V, G-f-V.
Description
Doctorat en Sciences
