Passivation des semiconducteurs III-V

P. Viktorovitch

Le comportement des composants électroniques peut être significativement affecté par les propriétés des surfaces et interfaces dont ils sont constitués et qui tendent à réduire leurs performances en dessous des limites attendues dans le cas idéal. Dans le but de prévenir les effets indésirables induits par les surfaces sur les performances des dispositifs, une discipline scientifique s'est développée autour du terme « passivation » et s'est attachée à mettre en œuvre des traitements de surface associés à des dépôts de diélectriques avec les objectifs suivants : — conférer aux surfaces et interfaces les propriétés électriques requises pour un fonctionnement optimal du dispositif ; — stabiliser les propriétés des surfaces et interfaces en vue de supprimer toute perturbation ou évolution dans le temps des caractéristiques fonctionnelles du dispositif résultant de contraintes extérieures physicochimiques (contamination, oxidation...), thermiques et électriques. Les principales limitations introduites par les surfaces et interfaces dans le fonctionnement des composants électroniques sont présentées, en tenant compte des principales applications visées. L'exposé sera plus particulièrement centré sur le cas des surfaces et interfaces de GaAs et d'InP dont les caractéristiques électroniques spécifiques (blocage du niveau de Fermi et recombinaisons en surface, stabilité) seront examinées en rappelant les différentes hypothèses retenues à ce jour quant à la nature des défauts qui contrôlent ces caractéristiques. Les procédés de passivation développés pour neutraliser ces défauts, en prévenir la création ou en contrôler la répartition seront présentés.

Mots clés: passivation; semiconductor devices; surface electron states; III V semiconductors; interface properties; electronic devices; surface treatments; electronic properties; functional characteristics; Fermi level pinning; surface recombination; stability; defects; InP; GaAs

Domaines: Articles anciens

P. Viktorovitch. Passivation des semiconducteurs III-V. Revue de Physique Appliquée, 1990, 25 (9), pp.895-914. ⟨10.1051/rphysap:01990002509089500⟩. ⟨jpa-00246253⟩