Contribution a l'etude electrochimique du silicium en milieu acide fluorhydrique aqueux : etats de surface et mecanismes de dissolution

par Abdelhak Belaidi

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Ouri Gorochov.

Soutenue en 1999

à Evry-Val D'Essonne .

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  • Résumé

    La dissolution anodique du silicium de type n dans des solutions de hf a ete etudiee dans l'obscurite et sous eclairement. Dans l'obscurite, un faible courant anodique est observe pour des potentiels variant entre 0,37 et 4v. La valeur de ce courant change avec le ph, la concentration de fluor et la nature des cations presents dans la solution. Un modele simple est propose pour expliquer la dependance du courant anodique en fonction de ces parametres. Sous faible intensite lumineuse, la dissolution du silicium de type n conduit a la formation du silicium poreux. Sous forte intensite lumineuse, le comportement du silicium de type n est similaire a celui du type p. Les mesures d'impedances et de spectroscopie infrarouge ont permis d'etudier la chimie de surface. L'effet du ph, de la concentration de fluor et de la nature des cations ont egalement fait l'objet d'une analyse dans ce cas. La dissolution anodique du silicium de type n, en presence du couple redox no +/no, a ete demontree dans l'obscurite. La chimie de surface pendant la formation du silicium poreux permet de mieux comprendre les processus interfaciaux. Pour cette etude, les courbes courant-temps et la spectroscopie infrarouge ont ete utilisees. On a conclu que l'oxyde est present pendant la formation du silicium poreux. En meme temps, la concentration des liaisons si-h augmente a la surface du silicium. Un modele base sur l'existence d'une surface active electrochimiquement est propose. Ce modele permet d'expliquer la variation de la concentration des liaisons si-h et si-o a la surface. Par ailleurs, l'effet de l'hydrogene sur la surface du silicium a ete examine. Dans l'obscurite, une faible dissolution du silicium s'accompagne de la formation d'hydrogene. L'etat de surface obtenu depend de la duree d'immersion du silicium dans hf. L'augmentation de la densite des etats de surface peut s'expliquer par la diffusion de l'hydrogene dans le silicium.


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Informations

  • Détails : 149 p.
  • Annexes : 116 ref.

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