Uhv-cvd : epitaxies, hetero-epitaxies et dopages du silicium et de son alliage sige

par FREDERIQUE GLOWACKI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de A. D'AVITAYA.

Soutenue en 1994

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Ce manuscrit traite de la mise au point et des potentialites d'une nouvelle technique cvd utilisable avec des plaquettes de silicium de 200 mm de diametre et dont les applications concernent essentiellement les epi- et hetero-epitaxies de si et sige. L'objectif a ete double: (i) etudier une machine et son positionnement par rapport aux autres et (ii) developper des procedes dans ce prototype. La technique uhv-cvd retenue est basee sur l'ultravide pour garantir un taux de contamination et de fuite minimum et pour pouvoir travailler en regime de gaz moleculaire ( 10#-#3 torr). Apres avoir decrit le contexte ayant preside au choix technique de la machine fabriquee par riber, celle-ci est presentee avec ses principales fonctionnalites et limites techniques. Cette machine etant un prototype en perpetuelle amelioration, il a fallu developper dans le meme temps des procedes typiques comme l'epitaxie de si (dope ou non) et l'hetero-epitaxie de sige. Pour valoriser cette technique, des structures comparables a celles obtenues soit par mbe soit par cvd dans les autres gammes de pression ont ete realisees. Les resultats materiaux sont au moins comparables sinon meilleurs a ceux publies dans la litterature: transistors bipolaires a heterojonction, multi-puits quantiques, gaz bidimensionnels de trous parallelement a ces etudes, l'ellipsometrie spectroscopique (es) in-situ a ete utilisee comme outil de caracterisation non destructif. Les resultats obtenus pour differentes applications montrent que l'es (i) s'imposera dans les futurs reacteurs mono-plaque et (ii) qu'elle pourra fournir les indices optiques du si et sige a toute temperature au dessus de l'ambiante. Enfin, cette technique d'uhv-cvd (equipement et procedes) doit se confronter a celles en cours de developpement ou deja presentes sur le marche des semi-conducteurs. Les differents avantages et positionnements possibles de cette technique sont donc abordes


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  • Détails : 214 P.
  • Annexes : 131 REF.

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