Contribution à l'étude de surface du silicium par microscopie à émission de champ

par Mounir Chaouch Braham

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Binh Vu Thien.

Soutenue en 1990

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Binh Vu Thien.

mots clés

• Silicium -- Traitement thermique
• États électroniques de surface
• Microscopie ionique à émission de champ
• Silicium -- Surfaces

Résumé

La mise au point d'une technique d'affinage de pointes du silicium uniquement par traitement thermique, nous a permis de maitriser la taille des pointes de silicium et l'obtentin systematique de pointes propres. L'etude systematique de l'emission de champ a partir d'une surface du si propre; et en particulier la comparaison des caracterisitques i-v obtenues a 300 k et 77 k, nous a conduit a proposer un modele de structure electronique approprie. D'apres ce modele: 1) la bande de conduction est non degenere; 2) la bande d'etats de surface chevauche avec la bande de valence et sa largeur est fonction du traitement thermique subi par la surface si. Les observations des images d'emission de champ montrent la formation des facettes a hauts indices dont les dimensions sont foncton de la temperature de traitement. Les premieres etapes d'oxydation du silicium par exposition a l'oxygene ont ete analysees par langmuir. Cette oxydation s'amorce dans les zones vicinales et progresse ensuite vers le centre des facettes pour aboutir a une saturation. Enfin, la stabilite du courant d'emission de champ a partir d'une pointe de silicium propre ou avec une couche d'oxydaton a ete caracterisee. Cette stabilite est nettement meilleure que dans le cas d'une pointe de tungstene

Titre traduit

Contribution to the study of the silicon surface by field emission microscopy

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