Les matériaux semi-conducteurs III-V présentent un fort potentiel, soit en tant que matériaux canal à forte mobilité pour les électrons en microélectronique, soit en tant que matériaux à forte tenue en tension pour les composants de puissance, ou encore pour des applications photoniques ou photovoltaïques. Le CEA-LETI initie et pilote/manage de nombreux projets innovants utilisant ces matériaux de type III/V en étroite collaboration avec différents industriels.

Les matériaux semi-conducteurs III-V présentent un fort potentiel, soit en tant que matériaux canal à forte mobilité pour les électrons en microélectronique, soit en tant que matériaux à forte tenue en tension pour les composants de puissance, ou encore pour des applications photoniques ou photovoltaïques. Le CEA-LETI initie et pilote/manage de nombreux projets innovants utilisant ces matériaux de type III/V en étroite collaboration avec différents industriels.

Pour répondre à ces besoins divers, un travail important est nécessaire sur la compréhension des phénomènes de surface, à l'instar de ce qui a été réalisé pour le silicium. De la capacité à nettoyer efficacement et à maitriser les préparations de surface de ces différents types de matériaux dépendront leurs possibilités d'intégrations industrielles.

Cette thèse portera principalement sur l'étude des arséniures et des phosphures tels que l'AsGa, l'InGaAs, l'InGaAsP, l'InP, ou des nitrures de gallium GaN, ou encore de l'antimoniure d'indium InSb. Les études seront menées sur des échantillons de différentes tailles selon l'origine mais pourront aller jusqu'à des substrats 300 mm dans le cadre d'épitaxie de matériau III-V sur Si. La thèse se déroulera dans l'environnement de la plateforme technologique du CEA-LETI et l'étudiant aura accès à des outils de caractérisations adéquats et performants.

Il s'agira dans un premier temps d'étudier et de mesurer les comportements fondamentaux de ces matériaux en solution liquide. Les propriétés des surfaces seront étudiées par mesures de potentiel d'écoulement et de potentiel Zéta, XPS, MEB, AFM, ellipsométrie, XRD, ATR et MIR FTIR, TEM. Les séquences de nettoyage développées seront évaluées sur les substrats par mesure de particule au Surfscan SP1 ou SP2 et mesure de contamination métallique au TXRF. La capacité à éliminer les différents types de contamination sera investiguée à la fois dans les solutions standards dédiées au silicium, mais aussi dans des solutions innovantes si besoin.