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Croissance de boîtes quantiques In(Ga)As sur substrats de silicium et de SOI pour la réalisation d'émetteurs de lumière
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Akra, Ahiram El |
| Copyright Year | 2012 |
| Abstract | Cette these porte sur l'etude de la croissance auto-organisee de boites quantiques d'In(Ga)As sur substrat de silicium visant a l'integration monolithique d'un emetteur de lumiere sur silicium a base d'un materiau semiconducteur III-V. Le developpement d'un tel systeme se heurte a deux verrous majeurs : le premier provient d'un tres fort desaccord de maille qui rend difficile l'elaboration de boites quantiques d'In(Ga)As sur Si presentant de bonnes qualites structurales et optiques, et le second provient de la nature electronique de l'interface entre In(Ga)As et le Si dont il est predit qu'elle est de type II et donc peu efficace pour l'emission de lumiere. L'approche que nous avons proposee consiste a inserer des BQs d'In(Ga)As dans un puits quantique de silicium dans SiO2, fabrique sur un substrat SOI. Les effets attendus de confinement quantique dans le puits de Si favoriseraient une interface In(Ga)As/Si de type I. D'un point de vue experimental, nous avons donc etudie l'influence de differents parametres de croissance (temperature de croissance, rapport V/III, quantite d'In(Ga)As depose, teneur en indium des boites quantiques ...) sur le mode de croissance et sur les proprietes structurales et optiques des BQs d'In(Ga)As epitaxiees sur substrat de Si(001). Nous avons propose une interpretation des phenomenes microscopiques qui regissent la formation des boites quantiques d'In(Ga)As sur Si en fonction de la teneur en indium. Nous avons aussi montre qu'il est possible de fabriquer des boites quantiques d'In0,4Ga0,6As sur Si ne presentant pas de defauts structuraux lies a la relaxation plastique. La luminescence attendue des boites quantiques n'a pas pu etre obtenue, probablement en raison de deux conditions requises mais antagonistes: la fabrication de boites quantiques de tres haute qualite structurale (possible uniquement pour de l'In(Ga)As avec une teneur en In inferieure a 50%) et un alignement de bandes a l'interface BQs In(Ga)As/Si de type I (possible theoriquement pour une teneur en In superieure ou egale a 70%). Ce travail a permis d'enrichir la connaissance et le savoir-faire concernant l'elaboration de boites quantiques d'In(Ga)As sur substrat de Si(001) et l'encapsulation de ces boites quantiques par du silicium dans un reacteur d'epitaxie par jets moleculaires III-V. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00952829/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
