Academic literature on the topic 'Contrainte épitaxiale'

Instabilité de croissance dans les couches épitaxiées contraintes. Etude par microscopie à effet tunnel du système In1-xGaxAs / InP (001). La croissance hétéroépitaxiale de films semiconducteurs contraints manifeste une instabilité morphologique: la croissance évolue d'un mode couche par couche vers un mode par îlots tridimensionnels. La compréhension physique de ce phénomène est impotante tant pour la réalisation d'interfaces planes qui est recherchée pour les applications microélectroniques que pour l'élaboration de nanostructures dont le caractère quantique pourrait conduire à de nouvelles applications. L'étude par microscopie à effet tunnel (STM) menée dans ce travail concerne le système III-V In1-xGaxAs contraint sur InP (0011̅) qui, selon la composition x choisie, permet d'obenir une contrainte compressive (x<0,47;ε<0) ou tensile (x>0,47;ε>0). Les rôles du signe et de l'amplitude de la contrainte sont ainsi étudiés en suivant le comportement en croissance de quatre systèmes contranits: GaAs (ε=+3,8%), In0,25Ga0,75As (ε=-2%), In0,82Ga0,18As (ε=-2%) et InAs (ε=-3,1%). Par ailleurs, l'importance des conditions de sursaturation sur la croissance des couches a été mise en évidence en utilisant deux protocoles de croissance: sursaturation arsenic pour l'un, sursaturation cation pour l'autre. Dans des conditions de croissance standard, sous pression d'arsenic majoritaire, une transition 2D-3D du mode de croissance brutale est observée en compression; elle conduit à la formation d'îlots tridimensionnels fiaires, étirés dans la direction[11 ̅0] et répartis sur toute la surface. Le déclenchement de l'instabilité est d'autant plus précoce et l'anisotropie de forme d'autant plus marquée que la contrainte est forte. En tension, l'instabilité se manifeste par un processus continu de rugosification qui mène, à terme, à une morphologie 3D anisotrope également allongée suivant [11 ̅0]. Losque les espèces d'élément III sont excédentaires (stabilisation cationique), le mode de croissance couche par couche est maintenu, et ce jusqu'à l'observation des premiers effets plastiques. De telles morphologies 2D sont par ailleurs stables vis-à-vis d'un recuit en température. L'ensemble des résultats peut se comprendre en considérant la compétition entre énergie de marche-qu'il faut créer pour avoir des structures 3D- et énergie de relaxation- qui est rendue possible par la création des marches. La formation de structures filaires s'explique par la grande différence d'énergie entre marches A[1 1 0] et marches B [11 ̅0]. L'absence de transition 2D-3D s'interprète bien par une grande énergie de marches pour la surface à terminaison cationique; la transition 2D-3D ne peut alors se produire avant que n'apparaissent les premiers effets plastiques. De même, le comportement non symétriqueentre compression et tension indiquerait une énergie de marche plus faible en tension qu'en compression; la création de marches dans les couches en tension serait toujours favorisée. Le modèle met également en évidence les effets de surcontrainte locale, au bas des marches, qu'il est nécessaire de considérer pour expliquer la formation des structures filaires lors de la transition 2D-3D
Unstability in the growth of epitaxially strained layers. Study by scanning tunneling microscopy of the system In1-xGaxAs / InP (001). The heteroepitaxial growth of semiconducting strained films shows a morphological unstability: the growth evolves from a layer-by-layer growth mode towards a three-dimensional mode with islands. Understanding the physics of this phenomenon is of a great importance as for the realization of flat interfaces that is sough-after for microelectronic applications as for the elaboration of nanostructures whose quantum character could drive to novel applications. The scanning tunneling microscopy (STM) study developed in this work concerns the III-V system In1-xGaxAs strained on InP (001) which, according to the chosen composition x, allows to obtain a compressive (x<0,47;ε<0) or a tensile (x>0,47;ε>0) strain. The roles of the sign and of the intensity of the strain are thus studied by following the growth behavior of four strained systems: GaAs (ε=+3,8%), In0,25Ga0,75As (ε=-2%), In0,82Ga0,18As (ε=-2%) and As(ε=-3,1%). Moreover, the importance of the supersaturation conditions on the layers growth has been proved by using two different protocols: supersaturation of arsenic as a first and cationic supersaturation as the other. In standard growth conditions, with an excess of arsenic prssure, an abrupt 2D-3D transition in the growth mode is observed in the compression case; it leads to the formation of wire-shaped three-dimensional islands that are extended in the [1 1 0] direction and spread out the whole surface. The starting of the unstability is all the earlier and the anisotropic shape is all the more pronouced since the strain is strong. In the tension case, the unstability appears through a continuous roughening process which results, at the end, in a 3D anisotropic [11 ̅0]-oriented morphology. When the elements III are in majority (cation-rich stabilization), the layer-by-layer growth mode is preserved, and this until the first plastic defaults occur. Such 2D morphologies are stable against thermal annealing. The whole results can be described through a model, considering the competition between step energy-steps are necessary to create 3D structures- and relaxed strain energy-relaxation becomes possible through steps creation. The formation of wire-shaped structures can be explained by the large difference in the energy of A-steps ([11 ̅0]-oriented) and B-steps([11 ̅0]-oriented). The absence of 2D-3D transition can be sucessfully interpreted by a high step energy on cation-stabilized surfaces; the 2d-3D transition cannot then occur before the first plastic defaults appear. Also, the non-symmetrical behavior between compression and tension would indicate a weaker step energy in the tensile case than in compression; the steps creation in layers under tension would always be favored. Moreover, the model points out local overstrain effects, at the bottom of the steps, which must be considered to justify the formation of wire-shaped structures during the 2D-3D transition

Deux mécanismes importants reliant la préparation des couches ultraminces d’oxydes magnétiques à leurs propriétés physiques ont été étudiés dans ce travail. En premier lieu, l’influence de la contrainte épitaxiale sur les propriétés magnéto-optiques de la manganite La₂/₃Sr₁/₃MnO₃ (LSMO) a été étudiée. Les couches ultraminces ont été déposées par ablation laser pulsé sur quatre substrats différents, ce qui a fourni différentes valeurs statiques de la contrainte épitaxiale. Les propriétés magnétiques ont été révélées comme se détériorant avec l’augmentation de la contrainte, ce qui était prévisible à cause de la distorsion grandissante de la maille unitaire ainsi qu’à cause de l’effet de la couche magnétiquement inerte. La combinaison de l’ellipsométrie spectroscopique et de la spectroscopie Kerr magnéto-optique a été utilisée afin de déterminer les spectres des éléments diagonaux et non diagonaux du tenseur de permittivité. L’étude des éléments non-diagonaux a confirmé la présence déjà rapportée de deux transitions électroniques dans les spectres de toutes les couches. De plus, elle a révélé une autre transition électronique autour de l’énergie de 4.3 eV, mais seulement dans les spectres des couches déposées avec une contrainte compressive. Nous avons proposé la classification de cette transition comme une transition paramagnétique du champ cristallin Mn t2g → eg. Cette classification a été confortée par des calculs ab initio. Nous avons ainsi montré le rôle clé de la contrainte dans le contrôle des propriétés magnéto-optiques des couches pérovskites ultraminces. En revanche, l’application dynamique de la contrainte par l’utilisation d’une sous-couche piézoélectrique est restée peu concluante. Le transfert de la contrainte entre la sous-couche piézoélectrique et la couche LSMO nécessite des améliorations ultérieures. En second lieu, l’influence de la désorientation du substrat a été étudiée par rapport à la dynamique de l’aimantation dans l’oxyde SrRuO₃ (SRO). Comme attendu, nous avons trouvé qu’un grand angle de désorientation mène à la suppression de la croissance de plusieurs variants cristallographiques du SRO. Au moyen de la microscopie à force magnétique, nous avons montré que la présence de plusieurs variants de SRO mène à l’augmentation de la densité de défauts agissant comme points d’ancrage ou de nucléation pour les domaines magnétiques. Nous avons donc montré que l’emploi d’un substrat vicinal est important pour la fabrication des couches ultraminces de SRO de haute qualité, avec une faible densité de défauts cristallographiques et d’excellentes propriétés magnétiques
Two important mechanisms in preparation of ultrathin films of magnetic oxides were systematically investigated in this work. First, influence of epitaxial strain on resulting magneto-optical properties of La₂/₃Sr₁/₃MnO₃ (LSMO) ultrathin films was studied. The investigated films were grown by pulsed laser deposition on four different substrates, providing a broad range of induced epitaxial strains. Magnetic properties were found to deteriorate with increasing value of the epitaxial strain, as expected due to the unit cell distortion increasingly deviating from the bulk and effect of the magnetically inert layer. A combination of spectroscopic ellipsometry and magneto-optical Kerr effect spectroscopy was used to determine spectra of the diagonal and off-diagonal elements of permittivity tensor. The off-diagonal elements confirmed presence of two previously reported electronic transitions in spectra of all films. Moreover, they revealed another electronic transition around 4.3 eV only in spectra of films grown under compressive strain. We proposed classification of this transition as crystal field paramagnetic Mn t2g → eg transition, which was further supported by ab initio calculations. A key role of strain in controlling electronic structure of ultrathin perovskite films was demonstrated. Dynamic application of strain via use of piezoelectric underlayer remained inconclusive, requiring further improvement of the strain transfer from the piezoelectric layer into the LSMO. Second, influence of substrate miscut on magnetization dynamics in SrRuO₃ (SRO) was studied. As expected we found that high miscut angle leads to suppression of multi-variant growth. By means of magnetic force microscopy we showed that presence of multiple SRO variants leads to higher density of defects acting as pinning or nucleation sites for the magnetic domains, which consequently results in deterioration of magnetic properties. We demonstrated that use of vicinal substrate with high miscut angle is important for fabrication of high quality SRO ultrathin films with low density of crystallographic defects and excellent magnetic properties

Nous étudions des films de FePd déposés par Epitaxie par Jets moléculaires sur MgO(001). La caractérisation des modes de relaxation de la contrainte épitaxiale a été menée pour différentes conditions de croissance. Une analyse quantitative d'images STM a permis d'expliquer un changement de mécanisme de relaxation dans les alliages ordonnés déposés sur Palladium. L'origine du micromaclage qui apparaît dans ces dernières couches réside dans un mécanisme de blocage des dislocations parfaites dans la structure ordonnée L10. Par ailleurs la mise en ordre selon la structure L10, lors de codépôts à plus de 300°C, se produit en surface, pendant la croissance, par un mécanisme de montée des atomes de Palladium qui construisent l'ordre L10 en formant des bicouches Pd/Fe. Ainsi s'explique la sélection d'un seul variant de la structure L10. L'étude des alliages déposés à température plus faible que 300°C montre des germes bien ordonnés dans une matrice désordonnée. Une explication de cette structure repose sur la forte densité de parois d'antiphase dues au mécanisme de relaxation. L'étude d'alliages initialement désordonnés puis recuits a souligné l'importance des mécanismes de diffusion lors de la croissance en montrant que l'on n'obtenait pas un ordre unidirectionnel par recuit. Il ressort par ailleurs de ces observations que les contraintes résiduelles dans la couche épitaxiée déterminent la proportion du volume occupé par chacun des variants de la structure L10. Enfin, l'effet de l'irradiation par des ions légers dépend fortement de la température lors de l'irradiation ainsi que de la structure initiale des échantillons. L'irradiation d'échantillons réalisés couche par couche se traduit par une augmentation marquée de l'anisotropie magnétique. Ceci permet de redresser l'aimantation perpendiculairement à la couche pour le FePd et d'amener l'alliage à 100% de rémanence pour le FePt.

Le travail présenté dans ce mémoire concerne l’hétéro-épitaxie de nitrure de galium sur substrat de silicium (111) par Epitaxie en Phase Vapeur d’OrganoMatalliques pour les applications optoélectroniques associées aux nitrures d’éléments III. Les fortes contraintes biaxiales en tension, issues de l’hétéro-épitaxie sur silicium, mènent à la fissuration des couches de GaN. Les diverses études (expérimentales et théoriques) des contraintes intrinsèque et thermique présentes dans GaN apportent une meilleure compréhension de la croissance de GaN sur Si (111), mais permettent aussi de mieux cerner les limitations liées à la fissuration de GaN sur ce nouveau substrat. L’utilisation de super-réseaux AIN/GaN rend possible le contrôle des contraintes dans GaN et permet d’augmenter significativement l’épaisseur de GaN déposée sur silicium sans fissures. Les performances des démonstrateurs de diodes électroluminescentes InGaN réalisés sur Si (111) permettent d’évaluer les possibilités offertes par les nitrures d’éléments III sur silicium pour la fabrication de composants électroniques u optoélectroniques. La croissance tridimensionnelle de GaN et la technique d’épitaxie par surcroissance latérale (ELO) ont été mises en œuvre sur Si (111) pour améliorer les propriétés optiques et cristalline du matériau épitaxié. Pour la première fois, la densité de dislocations dans GaN sur silicium a été réduite à 5 x 107 cm2 pour des couches de GaN ELO complètement coalescées. Les contraintes présentes dans les couches ELO et les couches fissurées sont correctement décrites par les modélisations concernant la réduction de contrainte à partir des surfaces libres. En accord avec ces modélisations concernant la réduction des dimensions latérales des couches, grâce à l’épitaxie sélective, diminue fortement les contraintes dans les couches épitaxiées et permet d’éviter les fissures
The work presented in this manuscript deals with the epitaxial growth of gallium nitride on silicon (111) substrate by Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy for the optoelectronic applications of III-nitride semiconductors. Cracking of the GaN layers is a consequence of th tensile biaxial stress arising from the epitaxy on silicon. Experimental and theoretical analysis of the thermal and intrinsic stresses give a nes possibilities for the growth of GaN on S1 (111) and a better understanding of the problem of cracks in GaN layers. AIN/GaN superlattices have been used for stress engineering in GaN layers deposited on silicon and to strongly increase the GaN thickness deposited on Si (111) without any crack. InGan on silicon for electronic and optoelectronic applications. Three-dimensional growth process and Epitaxial Lateral Overgrowth (ELO) process have been developed in order to increase the optical and crystalline properties of GaN layers on silicon. For the first time, a decrease of the dislocations density of more than two orders of magnitude has been achieved in fully coalesced layers. The stresses present in ELO layers and cracked layers were explained by theoretical models for the reduction of stress from free surfaces. In agreement with these models, the stress present in GaN on silicon can be relieved and the formation of crack can be avoided by the decrease of the lateral dimensions of the layers

Le silicium (Si) et le germanium (Ge) sont les matériaux de base utilisés dans les circuits intégrés. Cependant, à cause de leur gap indirect, ces matériaux ne sont pas adaptés à la fabrication de dispositifs d'émission de lumière, comme les lasers ou diodes électroluminescentes. Comparé au Si, le Ge pur possède des propriétés optiques uniques, à température ambiante son gap direct est de seulement 140 meV au-delà du gap indirect tandis qu'il est supérieur à 2 eV dans le cas du Si. Compte tenu du coefficient de dilatation thermique du Ge, deux fois plus grand que celui du Si, une croissance de Ge sur Si à hautes températures suivie d'un refroidissement à température ambiante permet de générer une contrainte en tension dans le Ge. Cependant, l'existence d'un désaccord de maille de 4,2% entre deux matériaux conduit à une croissance Stranski-Krastanov avec la formation des films rugueux et contenant de forte densité des dislocations. Nous avons mis en évidence l'existence d'une fenêtre de température de croissance, permettant de supprimer la croissance tridimensionnelle de Ge/Si. En combinant la croissance à haute température à des recuits thermiques par cycles, une contrainte de 0,30% a pu être obtenue. Le dopage de type n a été effectué en utilisant la décomposition de GaP, ce qui produit des molécules P2 ayant un coefficient de collage plus grand par rapport à celui des molécules P4. En particulier, en mettant en oeuvre la technique du co-dopage en utilisant le phosphore et l'antimoine, nous avons mis en évidence une augmentation de l'émission du gap direct du Ge à environ 150 fois, ce qui constitue l'un des meilleurs résultats obtenus jusqu'à présent
Silicon (Si) and germanium (Ge) are the main materials used as active layers in microelectronic devices. However, due to their indirect band gap, they are not suitable for the fabrication of light emitting devices, such as lasers or electroluminescent diodes. Compared to Si, pure Ge displays unique optical properties, its direct bandgap is only 140 meV above the indirect one. As Ge has a thermal expansion coefficient twice larger than that of Si, tensile strain can be induced in the Ge layers when growing Ge on Si at high temperatures and subsequent cooling down to room temperature. However, due to the existence of a misfit as high as 4.2 % between two materials, the Ge growth on Si proceeds via the Stranski-Krastanov mode and the epitaxial Ge films exhibits a rough surface and a high density of dislocations. We have evidenced the existence of a narrow substrate temperature window, allowing suppressing the three-dimensional growth of Ge on Si. By combining high-temperature growth with cyclic annealing, we obtained a tensile strain up to 0.30 %. The n-doping in Ge was carried out using the decomposition of GaP to produce the P2 molecules, which have a higher sticking coefficient than the P4 molecules. In particular, by implementing a co-doping technique using phosphorus and antimony, we have evidenced an intensity enhancement of about 150 times of the Ge direct band gap emission. This result represents as one of the best results obtained up to now

La formation et la morphologie des boîtes quantiques est un sujet d'un grand intérêt, ces structures ayant de nombreuses application potentielles, en particulier en microélectronique et optoélectronique. Cette thèse porte sur l'étude théorique et numérique de la croissance et de la morphologie d'ilots par épitaxie par jet moléculaire. Un premier modèle de croissance est une étude non-linéaire de l'instabilité de type Asaro-Tiller-Grinfeld, il convient pour les systèmes à faibles désaccords de maille, et est plus spécifiquement appliquée au cas où le désaccord de maille est anisotrope (voir le cas du GaN sur AlGaN). Le calcul de l'instabilité que nous avons effectué prend en compte les effets élastiques causés par le désaccord de maille, les effets de mouillage et les effets d'évaporation. La résolution numérique de l'instabilité nous permet de constater une croissance plus rapide dans le cas anisotrope comparé au cas isotrope, ainsi que la croissance d'ilots fortement anisotropes.Le deuxième modèle est basé sur des simulations Monte Carlo cinétiques, qui permettent de décrire la nucléation d'ilots 3D. Ces simulations sont utilisées pour les systèmes à fort désaccord de maille, comme Ge sur Si. Nos simulations prennent en compte la diffusion des adatomes, les effets élastiques, et un terme simulant la présence de facettes (105). Des ilots pyramidaux se formaent, conformément aux expériences et subissent un mûrissement interrompu. Les résultats obtenus ont été comparés au cas de la nucléation 2D, et on retrouve en particulier une densité d'ilots en loi de puissance par rapport au rapport D/F du coefficient de diffusion et du flux de déposition
The growth and morphology of quantum dots is currently a popular subject as these structures have numerous potential uses, specifically in microelectronics and optoelectronics. Control of the size, shape and distribution of these dots is of critical importance for the uses that are being considered. This thesis presents a theoretical and numerical study of the growth of islands during molecular beam epitaxy. In order to study these dots, we used two models : a nonlinear study of an Asaro-Tiller-Grinfeld like instability, and kinetic Monte Carlo simulations. The first model is appropriate for low misfit systems, and is detailed in the case where misfit is anisotropic (this is the case when depositing GaN on AlGaN). In this case we took into account elastic effects, wetting effects and evaporation. Numerical calculations show faster growth, compared to the isotropic misfit case, and the growth of strongly anisotropic islands.The second model is based on kinetic Monte Carlo simulations that can describe 3D island nucleation. We use these simulations to study systems with high misfits, specifically Ge on Si. Adatom diffusion on a surface is considered and takes into account elastic effects, and surface energy anisotropy, that allows us to stabilize (105) facets. Simulation results show the growth of pyramid-shaped 3D islands, as observed in experiments, and their ripening is interrupted. The results of these simulations are then compared to the case of 2D nucleation, and we find that several of the known 2D properties also apply to 3D islands. Specifically, island density depends on a power law of D/F, the diffusion coefficient divided by the deposition flux

L’hétéro-épitaxie de structures à base de GaN est réalisée, depuis les années 1990, principalement sur trois types de substrat : le carbure de silicium (SiC), le saphir (Al2O3) et le silicium (Si). Ce dernier possède les avantages d’une conductivité thermique identique à celle du GaN, d’une grande disponibilité, de tailles pouvant aller jusqu’à 12’’ et de coûts très compétitifs induits par l’activité sans égale de la filière silicium. L’orientation (111) du silicium était préférée jusqu’alors pour l’hétéro-épitaxie de structures à base de GaN de par sa symétrie de surface hexagonale compatible à la phase stable wurtzite du GaN. Néanmoins, en vu d’une intégration monolithique de futurs composants à base de GaN au côté de circuits intégrés de technologie MOS, les orientations de prédilections de la filière silicium (001) et (110), avec leur symétrie de surface carrée et quadratique respectivement, sont préférées. Ce travail de thèse a donc eu pour objectif la mise au point d’un procédé de croissance de structures (Al,Ga),N sur l’orientation (001). Nous montrerons que l’utilisation de substrats désorientés suivant la direction [110] cumulé à une préparation de surface et un procédé de croissance spécifique nous ont permis d’obtenir des couches de GaN wurtzite, malgré la symétrie carrée du plan (001), avec une unique orientation cristalline par épitaxie par jets moléculaire (EJM) et épitaxie en phase vapeur d’organométallique (EPVOM). Nous développerons également, comment, par l’insertion de plusieurs alternances AlN/GaN, il nous a été possible d’obtenir par EJM des structures HEMTs AlGaN/GaN non fissurées avec des propriétés proches de celles obtenues sur l’orientation (111)
GaN based devices are usually grown on silicon carbide (SiC), sapphire (Al2O3), and silicon substrates. Silicon substrate presents a thermal conductivity close to GaN one and advantages in terms of availability, size and cost. The (111) orientation with a 6-fold symmetry is preferred for the GaN-based heterostructures on silicon substrate. Nevertheless, in the aim of integrating GaN based devices into MOS (Metal-Oxyde-Semiconductor) based technology, the use of (001) and (110) orientations, with a square and quadratic surface symmetry, respectively, is preferred. This is why, in this thesis, we have developed the growth process of (Al,Ga)N structures on the (001) orientation. We have shown that the use of misoriented substrates towards the [110] direction with specific surface treatment and growth process have permitted to obtain a single orientation wurtzite GaN layers. They were grown by molecular beam epitaxy (MBE) and metal organic vapour phase epitaxy (MOVPE). We have also achieved, by the insertion of optimized AlN/GaN stack layers, crack-free AlGaN/GaN HEMT structures and devices with properties close to those obtained on the (111) orientation

La recherche sur l'optimisation et la baisse du cout des technologies actuelles ainsi que le developpement de nouveaux procedes et de nouveaux composants iii-v s'accelerent considerablement depuis quelques annees. En consequence, il apparait un besoin urgent de nouvelles techniques permettant l'expertise et le controle de materiaux et composants d'une maniere rapide et non-destructive. Cet interet est particulierement important pour les laboratoires de recherche mais aussi pour le controle de certaines etapes lors de processus industriels. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail de these est le developpement de nouvelles methodes de determination quantitative de grandeurs physiques a partir de l'imagerie de photoluminescence resolue en longueur d'onde a temperature ambiante. Un effort particulier a ete fourni dans la formulation theorique du spectre de photoluminescence, ce qui a permis de developper plusieurs techniques d'analyse quantitative : _ une technique de cartographie de la composition et de la contrainte dans les couches epitaxiales iii-v que nous avons appliquee a l'etude de la relaxation de couches dans le systeme ingaas/inp. _ une technique permettant la determination des contraintes residuelles dans les substrats iii-v qui nous a permis de mener une l'etude sur l'origine des contraintes residuelles dans les plaquettes de gaas et d'inp. _ une technique permettant la determination spatiale de la composition et de l'epaisseur des puits quantiques. Nous rapportons une etude, effectuee a l'aide de cette technique, sur les inhomogeneites spatiales dans des rubans obtenus par epitaxie localisee pour la realisation de circuits integres optoelectroniques (oeics). _ une technique de determination de l'energie d'activation associee au processus d'interdiffusion dans les puits quantiques que nous avons appliquee a l'etude, dans le systeme ingaas/gaas, de puits quantiques dedies a la realisation d'oeics. Ces differentes techniques ont ete validees en comparant leurs resultats soit avec les caracteristiques connues d'echantillons de reference, soit avec les resultats obtenus en utilisant d'autres methodes de caracterisation. Nous avons mene les differentes etudes que nous presentons en collaboration avec les autres equipes de notre laboratoire, l'universite technique de darmstadt en allemagne et l'universite de mac master au canada. Les travaux que nous avons developpes debouchent sur de nouvelles methodes de controle associees au developpement de procedes innovants et a la realisation de nouveaux composants bases sur la technologie iii-v.

Dans ce memoire, sont abordes, tant du point de vue experimental que theorique, trois effets: contraintes, dopage et defauts associes dans gaas. Le type, la valeur et l'origine des contraintes sont deduits des decalages des phonons optiques. L'etude menee sur le fort dopage de type p dans gaas est consacree a la comprehension des mecanismes de couplage phonon-plasmon. De cette etude sont deduites differentes methodes de determination du taux de dopage. La presence de dislocations dans une heterostructure ou encore d'impuretes dans un materiau dope est responsable d'un desordre structural et chimique que nous avons caracterise de facon aussi bien qualitative que quantitative