Etude des défauts créés par implantation dans le silicium et de leur influence sur la diffusion du platine

par Dirk Christoph Schmidt

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Jean-François Barbot et de Christian Blanchard.

Soutenue en 1998

à Poitiers .


  • Résumé

    Les recherches concernant le travail presente dans cette these d'universite ont ete effectuees dans trois pays differents de la communaute europeenne ; au laboratoire de metallurgie physique de l'universite de poitiers, au laboratoire du iv. Physikalisches institut de l'universite de gottingen (allemagne) et au laboratoire d'electronique de l'etat solide a l'institut royal de technologie de stockholm (suede). L'or et le platine sont des impuretes metalliques couramment employees dans l'industrie electronique pour controler la duree de vie des porteurs minoritaires dans les dispositifs de puissance a faible temps de commutation. Recemment, l'implantation aux ions legers a montre qu'elle pouvait etre utilisee comme methode de substitution a la diffusion des impuretes en raison des divers avantages qu'elle presente comme par exemple la reproductibilite, la possibilite de changer les caracteristiques electriques de la diode a la fin des differentes etapes de fabrication et le fait que la temperature de la diode est beaucoup plus basse durant l'implantation que pendant la diffusion thermique. La combinaison implantation-diffusion est egalement proposee comme une methode alternative car elle permet de reduire de facon notable la temperature de diffusion des impuretes et de controler precisement la position et la concentration des centres de recombinaison. Dans cette these, l'influence des defauts, introduits par implantation ionique ou irradiation aux electrons, sur la diffusion du platine a ete etudie. La principale methode de caracterisation utilisee est la spectroscopie transitoire des niveaux profonds ou dlts (deep level transient spectroscopy). Cette methode permet de determiner les profils de concentration des defauts ainsi crees et du platine diffuse. On observe que les defauts, produits par l'irradiation aux electrons ou par implantation ionique de protons ou de particules alpha, sont decores par le platine. Ce resultat peut etre explique en invoquant les mecanismes de diffusion de type kick-out et de frank-turnbull. Au-dessous d'une temperature de diffusion de 600c on ne detecte aucun atome de platine diffuse. Cependant de nouveaux defauts, lies a la presence d'interstitiels, surgissent dans le spectre dlts. Enfin des implantations de silicium et des irradiations aux electrons dans des substrats a temperatures eleves ont ete realisees afin de mieux comprendre la nature des defauts crees par implantation/irradiation.


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Informations

  • Détails : [6], 104 f
  • Annexes : 160 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 98/POIT/2343
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