Etudes par microscopie en champ proche des phénomènes de ...

Chapitre III – Réalisation et caractérisations d’un filtre à spin MF/SCNous avons tracé sur la figure (Fig.III.10) les courbes C-V et 1/C 2 -V pour un traitement à l’hydrazine, àHCl et, à titre de comparaison avec le procédé UVOCS (ces échantillons ont été recuits à 150°C).On peut montrer que la capacité surfacique d’une diode Schottky en polarisation inverse est donnée par larelation [Rhoderick78] suivante :⎛ qε0ε NC = ⎜ r⎝ 2D12⎞⎟⎠⎡⎢V⎣0−V−kTq⎤⎥⎦1−2(III. 8)avec V 0 définie comme la hauteur de courbure de bande dans le SC à polarisation nulle, εrla constantekT NCdiélectrique relative du GaAs ( εr= 11. 7 ). On a par conséquentφ B= V 0+ ξ , où ξ = ln( ) avecq NDN C = 4.10 17 cm -3 dans le GaAs. ξ est la différence entre la bas de la bande de conduction et le niveau deFermi et vaut dans notre cas ξ = 77 meV. En particulier, on déduit que :1 2kT= ( V0−V− )2C qε0εrNDq1Pour des polarisations négatives,2C est par conséquent une droite de pente 2p = − (III. 9) etqε 0εrNDl’extrapolation de cette fonction à ordonnée nulle nous donne une tension Vφliée à la hauteur de barrièreselon :kTφB = Vφ+ ξ + = Vφ+ 0.103(III. 10)qFig. III.10 : (à gauche) Capacité (F/cm²) mesurée pour les trois types de traitement de surface enfonction de la tension appliquée à la diode. Les mesures ont été effectuées à la fréquence de 1kHz.A droite : courbe 1/C² en fonction de la tension appliquée pour la passivation à l’UVOCS (carrés), etpour la passivation à l’hydrazine (cercle). L’extrapolation de la courbe (pour les potentiels négatifs)à ordonnée nulle donne Vφ= 0.68 V pour la passivation à l’UVOCS, et Vφ= 4.4 V pour la passivationà l’hydrazine.55