Étude de semiconducteurs III-V non-stoechiométriques pour l'échantillonnage de signaux hyperfréquences

L’arseniure de gallium epitaxie a basse temperature (GaAs-BT) presente des proprietes d’interet pour l’opto-electronique. Ses proprietes sont liees a la presence de defauts ponctuels a l’origine des temps de vie compatibles avec son utilisation en tant que couche active dans des photo-commutateurs. Pour mieux connaitre l’origine physique du temps de vie afin de l’optimiser, ce travail de these a consiste a mener une etude du materiau en combinant des analyses macroscopiques avec une caracterisation microscopique. Il comporte cinq chapitres, le premier presente un etat des connaissances sur le GaAs-BT, le second decrit les techniques utilisees lors de de cette etude. Le troisieme chapitre s’interesse a la composition chimique de la couche de GaAs-BT et a sa caracterisation structurale par diffractometrie des rayons X. Il revele la croissance de composes quaternaires dilues en P et en In et suggere la presence d’antisites d’elements V. La presence de phosphore pose la question de la nature chimique de ces antisites. Le chapitre suivant vise a identifier les defauts ponctuels incorpores dans le materiau grâce a une etude STM a basse temperature. La majorite des defauts se distingue des antisites observes dans la litterature par un etat de charge negatif et un aspect changeant au passage de la pointe, une analyse des conditions d’imagerie en fonction de la temperature confrontee a des calculs ab-initio indique la formation preferentielle d’antisites d’arsenic par rapport a celle d’antisites de phosphore. Le dernier chapitre est consacre a la caracterisation du materiau apres recuit. Il demontre que les antisites ne precipitent pas pour une temperature de croissance de 325°C.