Etude des interactions metal / sic : application a la realisation de contacts ohmiques pour les dispositifs electroniques en carbure de silicium

par LAURENCE BAUD

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de R. MADAR.

Soutenue en 1995

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Le carbure de silicium est un materiau semiconducteur qui presente des proprietes interessantes pour des applications microelectroniques a haute temperature, haute puissance et haute frequence. L'apparition recente sur le marche de materiau massif en sic-6h permet la fabrication de dispositifs electroniques integres. La metallisation constitue une etape importante dans l'assemblage de ces dispositifs electroniques en carbure de silicium. Le projet a concerne la metallisation du sic et plus precisement, cette etude a porte sur le choix d'un metal permettant de former de bons contacts ohmiques sur sic dope de type n. Ce travail a comporte deux aspects: l'etude sur le plan physique de la caracterisation electrique du contact ohmique et d'un point de vue metallurgique, la caracterisation physico-chimique de l'interface metal/sic. La correlation entre ces deux aspects a constitue l'originalite de ce travail. Nous nous sommes interesses a plusieurs metaux et compose metallique: le tungstene, le titane, le disiliciure de titane et le nickel. Nous avons montre que le tungstene forme un contact ohmique a l'etat non recuit sur sic-6h de type n pour des dopages superieurs a 10#1#8 cm#-#3. De plus, nous avons demontre que le traitement thermique permet d'ameliorer ce contact ohmique. La resistance de contact specifique a ete mesuree en utilisant plusieurs methodes de mesures. Une valeur a ete mesuree a 2,6x10#-#6. Cm#2 pour un dopage de type n a 6x10#1#9 cm#-#3. La reactivite interfaciale des differents metaux: w, ti, tisi#2 et ni sur le sic a ete etudiee par rutherford backscattering spectrometry, secondary ion mass spectrometry, diffraction rx, microscopie electronique a transmission. L'etude thermodynamique du systeme ternaire nous a permis de determiner si les phases formees lors du recuit etaient stables sur sic


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  • Détails : 170 P.
  • Annexes : 124 REF.

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