Caractérisation de la contamination métallique dans le silicium par des méthodes de durée de vie : application au cas du fer dans le silicium de type P

Characterisation of metallic contamination in silicon by lifetime methods. Application to iron in p-type silicon

• Auteur / Autrice : Dieter Walz
• Direction : Georges Kamarinos
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Structure des matériaux
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Etat condense

Proprietes electriques

Magnetiques

Optiques

Duree vie porteur charge

Recombinaison

Materiau dope

Methode mesure

Etude experimentale

Methode numerique

Diffusion ambipolaire

Passivation

Theorie non lineaire

Materiau semiconducteur

Silicium

Nc

Technique elymat

Si

7220j

Pac

Carrier lifetime

Recombination

Doped materials

Measuring methods

Experimental study

Numerical method

Ambipolar diffusion

Passivation

Non linear theory

Semiconductor materials

Silicon

Nc

Résumé

La caracterisation de la micro contamination metallique dans le silicium par des methodes de duree de vie joue un role de plus en plus important. Dans cette etude nous comparons differentes techniques de mesure de duree de vie (spv, sca-spv, -pcd, elymat et duree de vie de generation dans une structure mos). Nous avons entrepris une analyse critique des modeles utilises pour l'exploitation des mesures et nous avons compare ensuite les sensibilites et les valeurs de duree de vie obtenues par chaque technique en utilisant des echantillons de silicium type p contamines volontairement avec du fer. Parmi ces methodes nous avons choisi la technique elymat pour une analyse approfondie en simulation numerique apres avoir etudie le comportement photovoltaique de ce systeme. Cette analyse inclut des effets non lineaires comme la recombinaison shockley read hall en fonction du niveau d'injection et la diffusion ambipolaire due au couplage entre les electrons et les trous par le champ de dember en trois dimensions. Suite a cette analyse numerique non lineaire et en utilisant une passivation de la recombinaison de surface par un oxyde thermique nous avons etudie les proprietes de recombinaison du fer dans du silicium type p pour des dopages moderes. Le comportement de recombinaison du fer dans ce materiau a pu etre completement decrit en utilisant le niveau profond a e#c-0,29 ev comme unique centre de recombinaison. Nous avons extrait de notre modele les sections de capture des electrons et des trous pour ce centre de recombinaison