Propriétés physiques de 3C-SiC sur substrats SOI : perspectives d'application

par Nicolas Planes

Thèse de doctorat en Milieux denses et matériaux

Sous la direction de Jean Camassel.

Soutenue en 1999

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Cette etude porte sur l'integration du carbure de silicium cubique (3c-sic) a la technologie silicium en general et soi (silicium sur isolant) en particulier. Elle s'inscrit dans le cadre d'un projet europeen brite-euram visant a la realisation d'un capteur de pression, pouvant travailler a haute temperature (jusqu'a 700\c) dans un environnement hostile (liquide de freins, forages petroliers, etc). Dans une premiere partie, apres une courte presentation des caracteristiques physiques de sic, nous nous attardons sur la croissance de 3c-sic sur substrat si. En effectuant des mesures de diffraction x, de spectroscopie micro-raman et de reflectivite infrarouge, nous evaluons (i) les proprietes physiques des seuls echantillons commerciaux de 3c-sic/si actuellement disponibles sur le marche ; ils sont fournis par la societe hoya corp. Au japon ; et (ii) les possibilites d'utilisation du silicium poreux en tant que substrat compliant. Le second volet de ce manuscrit est consacre a l'etude de la stabilite du materiau soi, de type unibond et simox. Nous mettons pour la premiere fois en evidence que les substrats soi nominaux sont en equilibre instable. Il existe une forte interdependance entre les proprietes des couches de silicium superficiel (sol) et d'oxyde enterre (box). Nous montrons aussi que, en fonction de l'epaisseur de sol, le box subit une forte variation de contrainte interne. Les deformations inhomogenes de silicium de surface sont quantifiees, et leur effet sur les spectres raman est explique a l'aide d'un modele theorique. Dans la derniere partie, nous etudions l'effet des parametres de croissance (temperature, vitesse, choix du materiau soi et epaisseur de sol) sur les deformations de la structure sic/soi. Apres depot, le caractere compliant et isolant du substrat soi est systematiquement evalue. Nous presentons enfin les caracteristiques d'un capteur piezoresistif a membrane sic/soi, ainsi que son comportement en temperature dans la gamme 25\c-700\c.


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  • Détails : 205 p
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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 99.MON-156
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