Développement des techniques de caractérisation capacitives

• Auteur / Autrice : Boudjemaa Remaki
• Direction : Bernard Balland
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance en 1985
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPM - Laboratoire de Physique de la Matière

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automatisation

Ions -- Implantation

Semiconducteurs -- Défauts

Mots clés libres

Matériaux | électronique | électrotechnique | matériau semiconducteur | silicium | défaut matériau | défaut électrique | cristal | implantation ionique | caractérisation

Résumé

Les techniques de caractérisation capacitives 1 c-v, DLTS. . . ) des défauts électriquement actifs dans les semiconducteurs sont soumises à des conditions d'utilisation restrictives. Certaines d'entre elles sont inhérentes au principe même de ces techniques -l''étendue relativement faible de la zone prospectée, par exemple- et sont, par suite, irréductibles. D'autres, cependant, résultent de l'insuffisance des modèles analytiques d'exploitation et des performances de l'appareillage. Nous avons consacré une part importante de ce travail à l'analyse et au développement de ces méthodes d'investigation dont nous avons élargi le champ d'application : il en développant une nouvelle technique de infiltrométrie capacitive qui permet de mesurer indépendamment la distribution spatiale des porteurs libres et des centres profonds. Ii) en automatisant le dispositif DLTS à l'aide d'un micro ordinateur TRS80. Nous avons, à cette "occasion", élargi la gamme des vitesses d'un facteur 20. Iii) en élaborant un modèle analytique simple qui corrige la distorsion induite par une forte concentration en centres profonds; celui-ci a été développé autour de la technique CCDLTS dont nous avons "enrichi" notre chaîne de mesure. L'application à des défauts "connus" (l'or diffusé dans le silicium) nous a rassuré quant à la validité de ces développements. Après les avoir ainsi testées, nous avons utilisé ces techniques pour l'étude des défauts induits par l'implantation ionique dans le silicium. Nous avons alors mis en évidence : il l'indépendance du spectre DLTS des défauts vis à vis de la dose implantée (en dessous du seuil d'amorphisation). Iil le rôle critique du recuit thermique des structures implantées à travers un masque protecteur, quant à la formation des défauts. Iii) l'importance du processus d'élaboration des structures test -sur la présence des centres E5(O,55eVI) et E3(0,3eV) en particulier- et leur teneur en oxygène.