Contribution à l’étude des défauts d'irradiation et du centre profond EL2 dans GaAs et GaAlAs par spectroscopie capacitive

Le mecanisme de compensation des substrats AsGa est base sur l'existence d'un defaut profond intrinseque EL2 de type donneur qui compense les accepteurs legers residuels. Sa nature microscopique exacte n'etait pas bien connue au debut de notre etude. Nous nous sommes proposes donc d'apporter une contribution importante a son identification et a la connaissance de ses proprietes dans GaAs n et p et dans Gal-x Al As. Dans ce but, nous avons tente de le creer artificiellement Nous avons egalement etudie les defauts profonds dans les materiaux GaAs type p. Les techniques capacitives de caracterisation des defauts sont: DLTS, DLOS, ODLTS, TSCAP. Nos resultats peuvent se repartir en cinq grandes parties : 1) Dans les couches LPE et VPE de GaAs type n irradiees aux protons a 300°C, nous avons mis en evidence la creation d'un defaut EAl presentant la meme signature thermique que EL2. Toutefois nous avons montre que ce piege ne presente pas le phenomene de photoquenching caracteristique particuliere de EL2. 2) Nous avons montre que EL2 est cree dans GaAs type n par irradiation aux neutrons et recuit isotherme de longue duree a 300 K. Ce resultat est confirme par l'existence du phenomene de metastabilite a 77 K. 3) Nous avons pour la premiere fois montre la presence de EL2 dans GaAs type p par DLTS a injection de minoritaires sur des jonctions n+p et par ODLTS sur des diodes Schottky. De plus, on a demontre que l'etat double donneur du defaut EL2, se situe a 0. 52 eV de la bande de valence dans GaAs de type p. 4) Comme dans GaAs type n, nous avons mis en evidence la creation artificielle du double etat de charge de EL2 par irradiation aux neutrons dans GaAs type p. 5) Enfin, nous avons montre l'existence du defaut EL2 dans le compose ternaire Ga 1-x Alx. As elabore par OMCVD et etudie ses proprietes en fonction de la composition x en A1. En particulier, nous avons mis en evidence le phenomene de photoquenching dans ces materiaux. L'ensemble de ces resultats est en bon accord avec'un defaut intrinseque complexe du type AsGa + As ; propose recemment.