Ecole d'et6 d'optoelectronique

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1 Ecole d'et6 d'optoelectronique

2 36 S. Laval TABLEAU I - Parametres caract&istiques pour les principaux composes ffl-v. Eg energie de bande interdite; Xg longueur d'onde du seuil d'absorption ; m* masse effective des dlectrons; ao parametre de maille du cristal. Compos6 m-v BN A1P AlAs AlSb GaP g(ev) -7,5 2,45 2,16 1,58 2,26 XgOim) 0,17 0,51 0,57 0,75 0,55 m*/mo 0,12 0,82 ao(a) 3,615 5,463 5,661 6,138 5,449 Structure GaAs GaSb InP In As InSb 1,42 0,72 1,35 0,36 0,17 0,87 1,85 0,92 3,44 7,30 0,063 0,08 0,023 0,014 5,653 6,095 5,868 6,058 6,479

3 Physique des semiconducteurs III-V 37

4 38 S. Laval A partir du re"seau cristallin, on detinit le re*seau r&iproque, qui est le systeme de coordonne"es [energie - vecteur d'onde] dans lequel on reprdsente les variations des frequences de vibrations du re"seau cristallin

5 Physigue des semiccwiducteurs III-V 39 Ga As Fig.

6 s. Laval quelques semiconducteurs,

7 Physiqrue

8 S. Laval beaucoup plus grand pour les vibrations longitudinales,

9 Physigue des sezniconducteurs III-V Les collisions correspondent a des interactions que subissent les electrons soit avec les impurete's presentes dans le re"seau cristallin (dopage), soit avec les differents types de phonons, optiques ou acoustiques.

10 S. Laval

11 Physigue des semiconducteurs III-V T*77K * InP GaAs c GalnAs Ch»mp tltctrlgut

12

13 Cc phdnomene Physigue des semiconducteurs III-V

14 S. Laval photoconduction, m^thode differentielle dans laquelle

15 entre les deux Electrodes. Physigue des semlconducteurs III-V

16 50 S. Laval GaAs T=77K mv Fig. 15

17 Alors Physigue des sezniconducteurs III-V

18 52

19 Physigue des semiconducteurs III-V VILI Absorption Lorsqu'un photon d'e"nergie hv superieure a la largeur de bande interdite E g est envoyd sur le semiconducteur, il est absorbe" en induisant la transition d'un 61ectron de la bande de valence vers la bande de conduction, c'est-a-dire

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21 Physique

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23 Physique

24 58 S. Laval Lorsque la puissance lumineuse augmente, plusieurs phe"nomenes interviennent en plus des variations d'indice et d'absc;ption s comme la saturation d'absorption qui a deja etc mentionnee et qui entraine v.n de"calags du spectre d'absorption vers les hautes Energies, et 1'effet de "renormalisation du gap", lie

25 Physigue des semiconducteurs III-V d'anderson, les affinity's e"lectroniques sont conservees. II en resulte que la difference des gaps se repartit entre les discontinues

26 60 S. Laval -L/2 Fig.

27 Phys±que des semiconducteurs III-V 61 IX - TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP SUR SEMICONDUCTEURS III-V Les transistors

28 62 S. Laval et

29 Physigue

30 S. Laval D'autres structures derivees de la structure ci-dessus ont etc proposees /!/, comme le SISFET ou le MIS-like FET, dans lesquelles on cherche a eviter tout courant grille en intercalant un isolant, ou un semiconducteur

31 Physigue des semiconducteurs III-V ou nib, (29)

32 66 S. Laval collectes

33 Physigue des semlconducteurs III-V 67 La figure 31 montre le pourcentage d'electrons balistiques, et d'electrons ayant subi 1, 2, ou 3 interactions en fouction de I'ipaisseur de base traversed /10/. Des transistors bipolaires & he"t6rojonction & tres haute frequence de coupure ont 6te realises, avec

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