Fabrication et étude des propriétés de diodes Schottky sur diamant homoépitaxié p-/p+

Because of its wide band gap of 5.45 eV, diodes made with diamond as semiconductor have huge potentialities such as working at temperatures higher then those supported by other semiconductors, or a breakdown voltage of several kV. The purpose of this work was to grow and study homoepitaxial CVD diamond layers slightly boron-doped prepared with addition of oxygen, that are suited to these diodes, and to study properties of contacts (ohmic and Schottky) made on these layers. Different analytical techniques such as micro-Raman spectroscopy and cathodoluminescence have been used which provide informations about crystalline quality and the nature of defects present in these epilayers. A study of the optimization of dry etching using O2 plasma allowed to realise ohmic contacts on p+ layer and mesa structure. The characteristics of ohmic contacts (Au/Ti and Si/Al/Si) and Schottky contacts (Ar/Ti and Ni/Er) are studied. The generation and passivation of defects and their interaction with the compensation of acceptors introduce by boron, are determined by electrical and transient measurements.Les diodes réalisées avec le diamant comme semi-conducteur comportent de nombreuses potentialités dues à sa bande interdite de 5.45 eV. Parmi les principales, il y a le fonctionnement à des températures très supérieures à celles supportées par les autres semi-conducteurs, ainsi qu'une tension de claquage de plusieurs kV. Le but de ce travail est de réaliser des couches de diamant homoépitaxié faiblement dopées bore et préparées avec ajout d'oxygène, adaptées à ces diodes. Des méthodes de caractérisation telles que la spectroscopie Raman et la cathodoluminescence fournissent des informations sur la qualité cristalline des couches et la nature des défauts présents. Une étude de l'optimisation de la gravure par plasma O2 a permis de réaliser des contacts ohmiques sur la couche p+ et des structures mesa. Les caractéristiques de contacts ohmiques Au/Ti et Si/Al/Si et de contacts Schottky Ag/Ti et Ni/Er sont étudiées. La génération et la passivation des défauts révélés ainsi que leur interaction avec la compensation des accepteurs introduits par le bore sont déterminées par des mesures électriques et transitoires