Simulation de l’effet de la température et les défauts sur les caractéristiques électriques des diodes à base de GaAs

Boumaraf, Rami (2015) Simulation de l’effet de la température et les défauts sur les caractéristiques électriques des diodes à base de GaAs. ["eprint_fieldopt_thesis_type_phd" not defined] thesis, Université Mohamed Khider - Biskra.

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Abstract

La caractéristique capacité-tension (C-V) est une des techniques les plus importantes utilisées pour évaluer la qualité des semiconducteurs. C'est une méthode non-destructive de caractérisation, elle donne une perspicacité dans les composants (informations structurale et électrique). DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy) est une autre technique fréquemment employée pour caractériser les défauts dans les semiconducteurs. Ces techniques sont basées sur la capacité ce que la donne une grande importance dans le domaine de semiconducteurs. Dans ce travail, Deux échantillons de GaAs de type p dopés au Si ont été déposés par MBE sur des substrats du semi-isolant GaAs orienté (211)A et (311)A pour former des diodes Schottky. (211) et (311) indiquent l'orientation cristallographique du substrat tandis que la lettre indique que la surface est terminée par des atomes Ga. Ils sont étudiés en utilisant la méthode C-V à différentes températures ainsi qu’avec la technique DLTS. Ces échantillons ont montré un comportement étrange des caractéristiques de capacité-tension et capacité-température. DLTS a indiqué l'existence de différents types de défauts dans les deux échantillons: Dans la structure (311)A, seulement des niveaux profonds des porteurs majoritaires (pièges de trous) ont été observé tandis que des niveaux profonds des deux types des porteurs (pièges de trous et électrons) ont été observé dans l’échantillon (211)A. Les caractéristiques C-V de l'échantillon (311)A ont montré une capacité différentielle négative (NDC) tandis que ceux de l'échantillon (211)A ont montré une sensibilité plus petite qu'habituelle à la tension. Afin de relier ce comportement aux niveaux profonds observés, une simulation numérique complète est effectuée pour simuler les caractéristiques C–V et C-T dans l'absence et la présence de différents types de niveaux profonds en utilisant le logiciel SILVACO-TCAD. On a constaté que le phénomène de NDC dans l’échantillon (311)A est dû à la distribution non-uniforme d'un des niveaux accepteurs profonds tandis que la non-sensibilité de la capacité à la tension est liée à la compensation entre les niveaux accepteurs profonds et les niveaux donneurs profonds dans l’échantillon (211)A.

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