Relaxation de contraintes et propriétés physiques des hétéroépitaxies de SiC-3C sur substrats Si et SOI

Strain relaxation and physical properties of 3c-sic heteroepitaxy on si and soi substrates

• Auteur / Autrice : Jean-Marie Bluet
• Direction : Jean Camassel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Milieux denses et matériaux
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie Raman

Hautes températures

Relaxation des contraintes

Épitaxie

Carbure de silicium

Résumé

Le carbure de silicium (sic) presente des caracteristiques physiques qui en font un candidat prometteur pour le developpement de dispositifs electroniques fonctionnant dans des conditions extremes (haute temperature, haute puissance, milieux chimiquement corrosifs ou radiatifs). Le premier chapitre de ce travail est constitue d'une description des differentes formes cristallographiques de sic (polytypisme) ainsi que d'un etat de l'art sur les techniques de croissance des differents types de sic. La suite de ce travail porte sur l'etude de plusieurs couches minces (quelques microns d'epaisseur) de sic-3c (cubique) deposees sur des substrats de silicium ou de simox (separation by implanted oxygen). Un expose des bases theoriques de theorie des groupes permet l'interpretation des spectres obtenus par voie optique (reflectivite infrarouge et spectroscopie raman). La reflectivite infrarouge, permet d'extraire des informations sur le nombre de porteurs libres ainsi que sur les rugosites en surface et a l'interface sic/si. Ces resultats sont completes par des mesures plus microscopiques obtenues en spectroscopie micro-raman. En effet, celle-ci permet de mesurer la relaxation de la deformation dans la couche et dans le substrat depuis l'interface vers la surface. La largeur des raies est interpretee en termes de fluctuations de la deformation dues a des defauts d'ordre local (dislocations, blocs). L'analyse des resultats obtenus sur divers echantillons permet de determiner l'influence des parametres de croissance sur la qualite du materiau et de definir les conditions optimales de fabrication. Enfin, la comparaison avec des couches de sic-3c deposees sur substrat simox revele, dans ce cas, une bien meilleure relaxation de la contrainte ainsi qu'une isolation electrique de la couche active de sic jusqu'a une temperature de 620 k soit environ 200 k de plus qu'avec sic/si