Conception, fabrication et caractérisation de photodiodes à base de nitrures semiconducteurs : application aux composants ultra-rapides (Document en Anglais)
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Modalités de diffusion de la thèse :
Modalités de diffusion de la thèse :
Auteur : Alshehri Bandar
Date de soutenance : 07-10-2016
Directeur(s) de thèse : Dogheche Elhadj
Président du jury : Lasri Tuami
Membres du jury : Dogheche Elhadj
- Decoster Didier
- Ramdane Abderrahim
- Li Hong Wu
- Zhang Xixiang
Rapporteurs : Li Hong Wu
- Zhang Xixiang
Laboratoire : Département Opto-Acousto-Electronique de l'IEMN - IEMN-DOAE
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Alshehri, Bandar
Nom
Alshehri
Prénom
Bandar
Nationalité
SA
Date de soutenance : 07-10-2016
Directeur(s) de thèse : Dogheche Elhadj
Dogheche, Elhadj
Nom
Dogheche
Prénom
Elhadj
Président du jury : Lasri Tuami
Lasri, Tuami
Nom
Lasri
Prénom
Tuami
Membres du jury : Dogheche Elhadj
Dogheche, Elhadj
Nom
Dogheche
Prénom
Elhadj
Decoster, Didier
Nom
Decoster
Prénom
Didier
Ramdane, Abderrahim
Nom
Ramdane
Prénom
Abderrahim
Li, Hong Wu
Nom
Li
Prénom
Hong Wu
Zhang, Xixiang
Nom
Zhang
Prénom
Xixiang
Rapporteurs : Li Hong Wu
Li, Hong Wu
Nom
Li
Prénom
Hong Wu
Zhang, Xixiang
Nom
Zhang
Prénom
Xixiang
Laboratoire : Département Opto-Acousto-Electronique de l'IEMN - IEMN-DOAE
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Discipline : Électronique. Micro et nano technologie
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : Nitrures semiconducteursPhotodiodesConception et fabrication
Dispositifs optoélectroniques -- Thèses et écrits académiquesPhotodiodes -- Thèses et écrits académiquesComposés semiconducteurs -- Thèses et écrits académiques
Résumé : Les matériaux semi-conducteurs à base de nitrures disposant de largeur de bande interdite allant de 0,7 à 6 eV, connaissent un intérêt sans cesse croissant pour le développement de dispositifs optoélectroniques du futur. Le but de ces travaux est d’étudier, de concevoir et de développer une photodiode de type PIN à base de matériaux InxGa1-xN et GaN déposés par MOCVD et MBE. Elle est étudiée en considérant différentes configurations de la couche absorbante InGaN, à savoir une couche simple épaisse (SL) ou des puits quantiques (MQW). Toutefois en jouant sur la composition x en indium de la couche InGaN, cela permet la mise au point de différente longueur d'onde d'absorption dans la structure PIN. Des analyses structurales, microstructurales et optiques ont été réalisées par RX, TEM, PL, AFM et MEB pour des photodiodes PIN avec une couche absorbante InGaN de composition en indium variant de 10 à 50%. Nous avons pu vérifier que la qualité du matériau se dégradait lorsque l'on augmentait la teneur en indium et que cela impactait sur les performances de composants. La conception de la structure PIN a été définie pour différentes géométries de photodiode (de 25 à 104 ?m²). Des caractérisations statiques et dynamiques de dispositifs fabriquées ont été réalisées afin d'obtenir la réponse de la photodiode. Pour les photodiodes à grande échelle, la valeur de photocourant a atteint un maximum de 3,2 mA démontrant une fréquence de coupure de 940 MHz. La ?-photodiode a révélé 395 ?A de photocourant et une fréquence de coupure 1,45 GHz.
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : Nitrures semiconducteursPhotodiodesConception et fabrication
Dispositifs optoélectroniques -- Thèses et écrits académiquesPhotodiodes -- Thèses et écrits académiquesComposés semiconducteurs -- Thèses et écrits académiques
Résumé : Les matériaux semi-conducteurs à base de nitrures disposant de largeur de bande interdite allant de 0,7 à 6 eV, connaissent un intérêt sans cesse croissant pour le développement de dispositifs optoélectroniques du futur. Le but de ces travaux est d’étudier, de concevoir et de développer une photodiode de type PIN à base de matériaux InxGa1-xN et GaN déposés par MOCVD et MBE. Elle est étudiée en considérant différentes configurations de la couche absorbante InGaN, à savoir une couche simple épaisse (SL) ou des puits quantiques (MQW). Toutefois en jouant sur la composition x en indium de la couche InGaN, cela permet la mise au point de différente longueur d'onde d'absorption dans la structure PIN. Des analyses structurales, microstructurales et optiques ont été réalisées par RX, TEM, PL, AFM et MEB pour des photodiodes PIN avec une couche absorbante InGaN de composition en indium variant de 10 à 50%. Nous avons pu vérifier que la qualité du matériau se dégradait lorsque l'on augmentait la teneur en indium et que cela impactait sur les performances de composants. La conception de la structure PIN a été définie pour différentes géométries de photodiode (de 25 à 104 ?m²). Des caractérisations statiques et dynamiques de dispositifs fabriquées ont été réalisées afin d'obtenir la réponse de la photodiode. Pour les photodiodes à grande échelle, la valeur de photocourant a atteint un maximum de 3,2 mA démontrant une fréquence de coupure de 940 MHz. La ?-photodiode a révélé 395 ?A de photocourant et une fréquence de coupure 1,45 GHz.
Type de contenu : Texte
Format : PDF
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Identifiant : uvhc-ori-oai-wf-1-2183
Type de ressource : Thèse
Type de ressource : Thèse