Étude de nanostructures de semi-conducteurs nitrures d'éléments-III par microscopie électronique en transmission quantitative

La partie théorique de cette thèse concerne l'adaptation des conditions d'acquisition des images de microscopie électronique en transmission haute résolution (METHR) pour l'étude des matériaux à base de GaN. Tout d abord, le moyen d'évaluation de la composition chimique par la mesure des contraintes de la maille atomique à partir d images METHR est décrit. Ensuite, une comparaison de deux techniques de mesure de contrainte est présentée. Enfin, les effets des conditions d'imagerie sur les mesures de contrainte ont été étudiés. La partie expérimentale de cette thèse est de diée à l étude de boîtes quantiques (BQs) GaN réalisées sur une couche épaisse d Al0.5Ga0.5N. Plusieurs phénomènes originaux pour les nitrures d éléments-III ont été révélés dans cette étude. Un changement de forme des BQs de surface de pyramides parfaites à pyramides tronquées avec l'augmentation de l'épaisseur nominale de GaN déposé a été observé. Le recouvrement des BQs par une couche d AlGaN mène à une modification de leur forme de pyramide parfaite à pyramide tronquée. Dans le même temps, le volume moyen des BQs augmente. En plus, une séparation de phase a été observée dans les barrières AlGaN recouvrant les BQs avec formation de zones riches en Al au-dessus des BQs et de régions riches en Ga placées autour des zones riches en Al. La concentration en Al dans les zones riches en Al est d'environ 70%. Pour expliquer les phénomènes observés, différents modèles basés sur le principe de minimisation de l'énergie totale des BQs ont été élaborés. Plusieurs voies, basées sur les résultats de cette étude et en vue de l amélioration des propriétés des dispositifs optoélectroniques sont proposées.NICE-BU Sciences (060882101) / SudocSudocFranceF