Étude comparative des propriétés de transport non-stationnaire dans différents semiconducteurs composés III-V

Cette these presente l'etude comparative des proprietes de transport des electrons dans differents semi-conducteurs composes III-V (GaAs, InP, GaInAs) ainsi qu'a l'interface d'une heterojonction GaAs/GaA1As. La technique experimentale utilisee est une methode de mesure de photocourant dans des echantillons de dimensions submicroniques. L'exploitation des resultats experimentaux s'appuie sur des resultats de simulation numerique par des programmes de type Monte-Carlo. Les proprietes de la structure de bande sont decrites pour chaque materiau ainsi que les principaux me����canismes d'interactions entre les electrons et le reseau cristallin. Les caracteristiques du transport electronique stationnaire et non-stationnaire obtenues par simulation numerique pour les trois semi-conducteurs sont comparees et reliees a leurs proprietes physiques. Le cas du transport stationnaire des electrons en gaz bidimensionnel est compare au transport tridimensionnel. Les phenomenes de creation optique et de recombinaison des paires electron-trou conduisent a la relation existant entre le photo courant en regime "quasi-permanent" d'eclairement et la vitesse moyenne des porteurs dans le materiau. L'influence des etats de surface et des effets geometriques qui leur sont lies dans des dispositifs de geometrie planaire a ete etudiee. La mesure d'un photocourant faible devant le courant d'obscurite, circulant dans une region bien delimitee pres de la surface, permet de s'affranchir de ces effets geometriques ainsi que des eventuels non­ linearites des contacts. On decrit ensuite les montages experimentaux qui, par un controle precis des parametres du faisceau lumineux incident permettent de realiser des conditions d'eclairement connues et reproductibles. Les couches des semi-conducteurs etudies (GaAs et InP) sont caracterisees par des mesures de magnetoresistance ainsi que par l'exploitation de la valeur de la resistance des echantillons en fonction de leur longueur inter electrode. L'etude des caracteristiques representant les variations du photo courant en fonction du champ electrique applique permet, sous certaines conditions experimentales d'eclairement et de champ electrique, et selon le materiau, de conclure a l'existence de phenomenes de survitesse electronique dans GaAs et InP sur des distances submicroniques a 300K. Le transport balistique y est egalement mis en evidence a 77K. L'arseniure de gallium apparait etre plus performant que le phosphure d'indium en ce qui concerne les phenomenes de transport non-stationnaire.