Proprietes des couches minces de silicium poreux et d'alumine utilisees pour la microelectronique. Etude par spectroscopies electroniques, ellipsometrie laser et caracterisations electriques c(v)

par Christine Robert-Goumet

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de B. GRUZZA.

Soutenue en 1996

à Clermont Ferrand 2 .

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  • Résumé

    Durant ces dernieres annees, le developpement des composes iii-v tels que l'arseniure de gallium ou le phosphure d'indium fut spectaculaire. Ces composes sont tres interessants pour les applications micro-electroniques et optoelectroniques. Or les caracteristiques de ces materiaux et des composants realises sont tres sensibles a leur etat de surface et d'interface. Il est devenu essentiel de comprendre les mecanismes de formations des structures pour maitriser au mieux la technologie des composants realises. Plus recemment, un nouveau materiau le silicium poreux est apparu comme etant tres prometteur dans le domaine de l'optoelectronique. Celui-ci a fait recemment l'objet de nombreuses recherches compte tenu de ses proprietes luminescentes dont l'origine est encore discutee. Ces proprietes semblent dependre beaucoup des etats de surface et d'interface. La premiere partie de ce memoire est consacre a la caracterisation de la surface et de la concentration en hydrogene d'un substrat de silicium poreux. La spectroscopie des electrons retrodiffuses elastiquement (epes) s'est averee tres performante. Cette methode nous a permis de calculer le coefficient de reflexion elastique pour differentes porosites. Nous avons pu mettre en evidence un changement de morphologie des couches poreuses lors de l'augmentation de la porosite. La deuxieme partie de ce travail entre dans le cadre des etudes consacrees a la realisation de structures mis (metal/isolant/semi-conducteur). Nous nous sommes attachees plus particulierement a l'etude de l'interface isolant/semi-conducteur. Afin de realiser de telles structures, nous avons procede dans un premier temps a la realisation de couches minces d'alumine sur des substrats de silicium (100). En effet, une bonne reproductibilite et un controle des parametres d'elaboration de l'isolant sont exiges pour aboutir a l'amelioration progressive de la qualite des composants realises. Dans un second temps des depots d'alumine ont ete realises sur des substrats de phosphure d'indium (100). En nous appuyant sur des travaux anterieurs faits au laboratoire lasmea sur la stabilisation des surfaces d'inp(100) par des atomes d'antimoine, nous avons effectue des etudes physico-chimiques et electriques des structures du type hg/al#2o#3/inp et hg/al#2o#3/insb/inp. Nous avons mis en evidence, l'amelioration sensible de la qualite de l'isolant lors d'une restructuration de la surface d'inp par des atomes d'antimoine, une reduction de la migration des elements du semi-conducteur etant observee. Nous avons pu correler l'historique de la formation des structures a la mesure electrique finale, ce qui est particulierement important dans la comprehension des phenomenes se produisant aux interfaces


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  • Détails : 202 P.
  • Annexes : 98 REF.

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