Etude de la cristallisation de silicium amorphe obtenu par pyrolyse de disilane par lpcvd dans des conditions ultra-pures. Application a la realisation de transistors mos en couche minces

par Thierry Kretz

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de BERNARD PREVOT.

Soutenue en 1993

à Strasbourg 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'objectif de ce travail est d'elaborer des transistors en couches minces en silicium polycristallin a gros grains, a partir de couches amorphes de haute purete realisees dans un reacteur de type uhvcvd et cristallisees thermiquement en phase solide. Les materiaux amorphes elabores a partir du gaz disilane, decompose a des temperatures variant de 460 a 540c, sont compares aux depots a base de gaz silane obtenus par pyrolyse a 550c. Les analyses sims revelent que les concentrations en oxygene et en carbone dans ces depots sont de plus de deux ordres de grandeur inferieures a celles rapportees dans la litterature pour des depots lpcvd. Par spectrometrie raman, nous montrons que pour une vitesse de depot identique, le silicium amorphe realise a partir du gaz disilane presente un degre de desordre structural superieur au silicium amorphe genere par le gaz silane. La cristallisation en phase solide des couches amorphes de haute purete est ensuite etudiee. L'evolution de la texture <111> des couches polycristallines en fonction des conditions de depot est determinee par diffraction de rayons x dans la configuration (-2). Une methode de suivi in situ (dans le four de recuit) de l'evolution de la conductance des couches, en fonction de la duree de recuit, combinee avec des observations en microscopie electronique de la variation de la taille des grains, pour differentes temperatures de cristallisation, nous permet de remonter aux energies d'activation du taux de nucleation, e#n, et de la vitesse de croissance, e#g, des cristallites. Les valeurs de e#n et e#g sont en bonne correlation avec la difference de taille de grains (plus d'un ordre de grandeur) observee entre les couches a base de silane et celles a base de disilane. Finalement nous montrons que l'utilisation du gaz disilane permet d'ameliorer les caracteristiques electriques (mobilite, tension de seuil, pente sous le seuil) des transistors en couches minces en silicium polycristallin

  • Titre traduit

    Study of the crystallisation of amorphous silicon obtained by lpcvd from disilane gas in ultra-pure conditions. Application to thin film mos transistors fabrication


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Informations

  • Détails : 200 P.
  • Annexes : 151 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.1993;1662
  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : H 503.000,1993
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