Oxydation et reduction de semi-conducteurs sous irradiation de basse energie

par PHILIPPE PAGNOD-ROSSIAUX

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de GUY GAUTHERIN.

Soutenue en 1990

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Cette these est une contribution a l'etude de l'oxydation plasma du silicium et du nettoyage de surfaces de semi-conducteurs (si, gaas, inp) en plasmas d'hydrogene. Les modifications physico-chimiques des surfaces sont suivies par spectroscopies d'electrons auger et de perte d'energie. Les proprietes electriques des materiaux traites sont analysees par l'intermediaire des capacites m. O. S. -tunnel ou de diodes schottky. Il est montre dans une premiere partie que, dans des conditions identiques, une surface de si irradiee par des ions argon de basse energie (15 ev-80 ev) s'oxyde selon un processus similaire a celui d'une oxydation sous irradiation electronique (precedement analysee dans le cadre de la theorie de mott sur l'oxydation basse temperature des metaux). Conjointement, un pic d'etats d'interface dont l'amplitude croit avec l'energie des ions est mis en evidence dans la partie superieure de la bande interdite. Dans la seconde partie, l'analyse auger des surfaces en fonction de la duree d'exposition a un faisceau d'ions h#2#+ montre que les processus chimiques (formation d'hydrures) predominent. Ceci est particulierement verifie en ce qui concerne les composes iii-v, pour lesquels il est montre que la reaction de reduction s'arrete sur un plan de l'element iii (ga, in). Les rugosites de surface n'evoluent pas de maniere sensible au cours de l'irradiation. Le cas de gaas possede la particularite suivante: au cours d'une irradiation a temperature ambiante, le taux de couverture en oxygene presente un minimum. Ce phenomene est interprete par une plus grande reactivite vis-a-vis de h#2o d'une surface hydrogenee par rapport a une surface nue. L'analyse de diodes schottky elaborees sur des echantillons desoxydes par des ions h#2#+ montre d'importantes modifications des proprietes electriques des materiaux traites


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  • Annexes : 132 REF

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  • Cote : TS1990
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