Contribution a l'etude de la cristallogenese du carbure de silicium sic par sublimation

par KARIM CHOUROU

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Roland Madar.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Le carbure de silicium (sic) presente des caracteristiques physiques interessantes pour la realisation de dispositifs electroniques fonctionnant dans des conditions extremes de puissance, de temperature et de frequence. L'etude de la cristallogenese par sublimation du carbure de silicium de structure cristallographie hexagonale fait donc l'objet de ce memoire. Dans un premier chapitre, les principales caracteristiques du sic sont presentees. Une description des techniques d'elaboration du sic et un etat de l'art des substrats obtenus precise les objectifs de ce travail. Le dispositif experimental ainsi que les parametres critiques de la sequence de croissance sont exposes dans un deuxieme chapitre. La croissance sur le germe est realisee par une methode originale basee sur le controle du gradient de temperature entre la source et le depot. Cette methode de germination remplace avantageusement celle de tairov basee sur la maitrise de la pression d'argon. Le troisieme chapitre de ce memoire est dedie a la modelisation magneto-thermique du creuset d'elaboration de sic. La validite du modele employe a ete etudiee en comparant simulation et resultats experimentaux. Cet outil a permis d'optimiser la geometrie du creuset et de maitriser le frittage et la carbonisation de la poudre source. Les principaux resultats obtenus sur la cristallogenese du sic sont reportes au cours du quatrieme chapitre. L'influence des differents parametres experimentaux sur les caracteristiques des monocristaux de sic est exposee. Une attention particuliere a porte sur la cristallogenese du 4h-sic, ce qui nous a permis de determiner le role preponderant du germe sur le polytype du lingot obtenu. Dans le dernier chapitre, sont presentes les principaux defauts rencontres dans le sic ainsi que leur mecanisme de creation. Une etude approfondie des macrodefauts a ete menee, ce qui a permis leur elimination.


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  • Détails : 227 P.
  • Annexes : 144 REF.

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