| Titre : | Simulation de l’effet de la température et les défauts sur les caractéristiques électriques des diodes à base de GaAs |
| Titre original: | simulation of the temperature and the deep traps effect on the electrical characteristics of GaAs diodes |
| Auteurs : | Rami Boumaraf ; Nouredine Sengouga, Directeur de thèse |
| Support: | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2015 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Température - Défauts - Capacité- Arséniure de Galium –Simulation – Silvaco. |
| Résumé : |
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. The capacitance-voltage (C-V) characteristic is one of the most important characteristic which used to evaluate the quality of semiconductors. It is a non-destructive method of characterization and it gives an insight into the devices (structural and electrical information). Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS) is another technique frequently used to characterize defects in semiconductors. In this work two silicon-doped p-type Gallium Arsenide (GaAs) samples were grown by Molecular Beam Epitaxy on (211)A and (311)A oriented GaAs semi-insulating substrates to form Schottky diodes. (211) and (311) indicate the crystallographic orientation of the substrate while the letter A indicates a Ga-terminated surface. They are investigated using C–V measurements at different temperatures and DLTS. These samples showed a strange behaviour of capacitance-voltage and capacitance-temperature characteristics. The C-V characteristics of the (311)A sample showed a negative differential capacitance (NDC) while those of the (211)A sample showed a smaller than usual sensibility to voltage. DLTS revealed the existence of different types of defects in the two samples. In the (311)A structure only majority deep levels (hole traps) were observed while both majority and minority deep levels were present in the (211)A sample. In order to relate this behaviour to the observed deep levels, a thorough numerical simulation using the SILVACO-TCAD software is carried out to simulate the C–V and the C-T characteristics in the absence and presence of different types of deep levels. It was found that a non-uniform distribution of one of the deep acceptors is responsible for the NDC phenomena in the (311)A sample while the non-sensitivity of the capacitance to voltage is related to compensation between deep acceptors and deep donors in the (211)A sample. |
Exemplaires (3)
| Cote | Support | Localisation | Disponibilité | Emplacement |
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| TH/1818 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
| TH/1818 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
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