Propriétés physiques du silicium poreux : traitements et applications aux microsystèmes

par Charles Populaire

Thèse de doctorat en Dispositifs de l'électronique intégrée

Sous la direction de Boudjemaa Remaki.

Soutenue en 2005

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Les propriétés singulières du silucium poreux sont propices à la réalisation de micro-dispositifs thermiques et électromagnétiques. Des couches entièrement poreuses, épaisses de 400 µm et homogènes ont été réalisées. L'étude des propriétés thermiques a permis la détermination des paramètres morphologiques et chimique à même de minimiser la conductivité thermique. Un régime d'oxydation ultramince a été mis en évidence pour les températures d'oxydation inférieures à 700°C. L'analyse des effets des traitements thermiques oxydants nous a conduit à la mise au point d'une méthode originale de caractérisation mécanique. L'effet de la porosité et du caractère chaotique du milieu a pu ainsi être modélisé analytiquement. Enfin, l'analyse électrique de caissons épais de silicium poreux a mis en évidence les excellentes propriétés d'isolation diélectrique de ces couches, en particulier en configuration traversante. Des micro-résonnateurs sur caisson de silicium poreux oxydé de 50 µm d'épaisseur ont été réalisés pour les applications R. F. Les résultats expérimentaux ont montré le caractère diélectrique efficace et large bande du silicium poreux.

  • Titre traduit

    Physical properties of porous silicon: treatments and applications to microsystems


  • Résumé

    Singular properties of porous silicon are useful for thermal and electromagnetic devices. Realization of thick and homogeneous layers up to the whole substrate thickness was achieved. Thermal properties of a nanostructured porous medium were studied regarding morphological and chemical parameters in order to lower the thermal conductivity. Ultrathin oxidation kinetics was brought to the fore for oxidation temperature lower than 700°C (threshold of mechanical and topography stability). By regarding strain effects induced by thermal oxidation of porous silicon, an original method of mechanical characterization was achieved. Impact of porosity and chaotic morphology of such a nanostructured medium was modelled analytically. At fast, electrical analysis of thick porous silicon layers have brought to the fore their excellent dielectric insulation (in particular full porous silicon substrate). The experimental results demonstrate the efficient dielectric and broadband behaviour of PS.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (188 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 153-163

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3181)
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