Rev. Phys. Appl. (Paris) 12, 1679-1694 (1977)
DOI: 10.1051/rphysap:0197700120100167900

Phénomènes de relaxation dans les structures planes épitaxiales à l'arséniure de gallium

P. Rossel, H. Tranduc, J. Graffeuil et C. Azizi

Laboratoire d'Automatique et d'Analyse des Systèmes du Centre National de la Recherche Scientifique 7, avenue Colonel-Roche, 31400 Toulouse, France

Abstract
The low frequency relation phenomena that take place on both gated and ungated gallium arsenide planar epitaxial structure are discussed. The voltage-current characteristics are shown to be highly dependent upon: the amplitude, the time dependence of the applied voltage and the temperature. For small signals the output impedance of the device can be described by a first order electric network. Both, the circular form of the admittance diagram and the display of a variety of voltage current shapes are analyzed in terms of the interface double space charge properties associated to the semiconductor transfert equation. An application to the thermal resistance determination, for these structures; is suggested.

Résumé
Les phénomènes de relaxation se produisant en basses fréquences dans les structures planes épitaxiales, avec ou sans grille, en arséniure de gallium sur substrat semi-isolant sont analysés. Il est montré expérimentalement qu'il existe diverses caractéristiques courant-tension qui sont fonction de l'amplitude, de la dépendance temporelle de la tension appliquée et de la température d'essai. Par ailleurs, en petits signaux, l'admittance de sortie des dispositifs est assimilable à un réseau électrique du premier ordre. Une analyse, basée sur les propriétés de la double charge d'espace à l'interface semiconducteur semi-isolant associées à l'équation de transport dans le semiconducteur permet d'expliquer l'existence des caractéristiques limite courant tension et la forme circulaire du diagramme d'admittance. Une application à la détermination des résistances thermiques de ces structures est proposée.

PACS
7350D - Low-field transport and mobility; piezoresistance.

Key words
Thin film -- Voltage current curve -- Relaxation -- Electric admittance -- Time dependence -- Thin film -- Epitaxial layers -- Transport equation -- Gallium arsenides -- Semiconductor materials