Caractérisation électrique et optique des dispositifs à semi-conducteurs

LAKHDARI, Issam (2023) Caractérisation électrique et optique des dispositifs à semi-conducteurs. Doctoral thesis, Faculté des Sciences et de la technologie.

Text Caractérisation électrique et optique des dispositifs à semi.pdf Download (11MB)

Abstract

RESUME : Dans ce travail, la caractérisation électrique de deux diodes Schottky de type-n Ti/A/n-AlGaAs/n-GaAs/nAlGaAs à puit quantique multiples (NU778, NU780), et de type-p AlGaAs (NU1363 et NU1366) est effectué. Ces diodes ont été développées par épitaxie par jet moléculaire (MBE). La caractérisation électrique est réalisée au moyen des mesures de leurs caractéristiques : courant-tension (I-V) capacité-tension (C-V), capacité-fréquence (C-f) et conductance-fréquence angulaire (G-w) pour différents diamètres des surfaces de contact Schottky allant de 250 à 1000 µm. Puisque la diode Schottky est un composant dont le fonctionnement est largement contrôlé par l’interface métal/semi-conducteur dont la densité est Dit et la résistance sérié Rs, ces dernières, qui sont déduite à partir des caractéristiques électriques, ont été rigoureusement étudiés sous une marge plage de fréquences (1 kHz− 5 MHz) et de tensions allant de − 5 V à +5 V, à la température ambiante. Dit évaluée par la méthode de Castagne (C-V), et à partir de la méthode de Hill and Colman (G-w) est trouvée largement dépendante du diamètre du contact Schottky. En outre, Dit obtenue à partir des courbes C-V du dispositif sont inférieures aux valeurs données obtenues à partir de G-w. Il a été aussi constaté que Dit augmente avec l'augmentation du diamètre (la surface) de contact Schottky puis sature au-delà un diamètre différent pour chaque échantillon (diode). La dépendance en fréquence des caractéristiques C-V était également liée à ces états d'interface. Les résultats de cette étude peuvent aider à choisir les bonnes dimensions de contact Schottky pour des applications différentes. ABSTRACT : In this work, the electrical characterization of two Schottky diodes of n-type Ti/A/n-AlGaAs/n-GaAs/nAlGaAs with multiple quantum wells (NU778, NU780), and p-type AlGaAs (NU1363 and NU1366) is carried out. These diodes were grown by molecular beam epitaxy (MBE). The electrical characterization is carried out by means of measurements of their characteristics: current-voltage (I-V) capacitance-voltage (C-V), capacitance-frequency (C-f) and conductance-angular frequency (G-w) for different diameters of the Schottky contact surfaces ranging from 250 to 1000 µm. Since the Schottky diode is a device, whose operation is largely controlled by the metal/semiconductor interface whose density is Dit and the series resistance Rs, the latter, which are deduced from the electrical characteristics, have been rigorously studied under a range of frequencies (1 kHz− 5 MHz) and voltages ranging from − 5 V to +5 V, at room temperature. Dit evaluated by Castagne method of (C-V), and from the Hill and Colman method (G-w) is found to be largely dependent on the diameter of the Schottky contact. Also, Dit obtained from the C-V curves of the device are lower than the given values obtained from G-w. It was also found that Dit increases with the increase in diameter (area) of Schottky contact and then saturates beyond a different diameter for each sample (diode). The frequency dependence of the C-V characteristics was also related to these interface states. The results of this study can help in choosing the correct Schottky contact dimensions for different applications.

Actions (login required)

View Item