Chapitre III
Propriétés et caractéristiques de
l'alliage
GaInP/AlGaInP
III-1 LES COMPOSES III-V
Les matériaux semiconducteurs III-V de gap direct pour
la plupart et de propriétés particulières, ont permis
l'essor de l'optoélectronique et sont à la base
d'intéressantes applications en télécommunications ; et
grâce à leurs mobilités de porteurs élevées,
ils sont à l'origine de nombreuses applications en
microélectronique de haute fréquence. La plupart des III-V (et
certains II-VI) cristallisent dans le réseau de structure
zinc-blende, ou réseau de blende ZnS qui est une
variante de la structure Diamant, sauf qu'il est constitué de
deux sous-réseaux c.f.c imbriqués l'un dans l'autre,
décalés du quart de la diagonale principale [16] suivant la
direction {111}; où chaque sous-réseau est constitué
exclusivement d'atomes III ou V (fig.III.1.b). La stoechiométrie est
donc de 1 pour 1 entre les éléments III et V, et les liaisons
chimiques entre les atomes fortement covalentes (mise en commun de doublets
d'électrons des atomes III et V) sont formées à partir
d'orbitales atomiques hybridées du type sp3, où un
faible caractère ionique du à la différence
d'électronégativité entre les III-Vs existe.
Figure. III.1 : a)Maille élémentaire. b) cellule
unitaire de la structure Zinc-Blende.
Le diagramme de la figure III-2 représente les
variations de l'énergie de bande interdite en fonction du
paramètre cristallin a qui varie lui même avec la
composition. Les points du graphe figurent la position des composés
binaires stoechiométriques, et les lignes représentent
l'évolution du gap Eg et du paramètre
cristallin a, en fonction de la composition des alliages ternaires.
Certaines lignes présentent un point anguleux qui dénote une
transition entre un gap direct et un gap indirect.
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Ce diagr
amme est donc très important parce qu'il permet de
connaître la composition de tout alliage ternaire
susceptible d'être déposé en couche mince, par
épitaxie, sur un substrat binaire comme
-V offrent donc une grande variété de
GaAs ou InP. Les matériaux III compositions
permettant de
modifier leurs propriétés
électroniques.
Figure III- 2 : évolutions de l'énergie
de bande inter dite et du paramètre cristallin des alliages
de
composés III-V.
III-2 DESCRIPTION DE L'ALLIAGE Gax In1-x P
Le Gax In1-x
P est un alliage ternaire a un seul coefficients
stoechiométrique x et fait intervenir deux
composés binaire. GaP,InP.
III-
3 PROPRIETE DE ( GaP,InP)
Le InP et GaP sont les semi-conducteurs
composés d'III-
V qui possède les
propriétés physiques qui les rendent
potentiellement intéressantes pour le développement de
l'optoélectronique[17] .
Le InP est un semi-conducteur a gap direct qui peut servir de
substrat à la plupart des dispositifs optoélectroniques
fonctionnant à la longueur d'onde de communications de 1.55
m[18,19] .C'est, par exemple, la matière première pour
les dispositifs impliqué dans la génération, la
transmission, la régénération et le rétablissement
de signal.
Le GaP est un semi-conducteur à gap indirect. Il est
employé pour la fabrication des diodes luminescentes rouges, oranges, et
vertes de bas et standard éclat (LED)[16,20].
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