Étude par spectrométrie Raman des défauts créés par l'implantation d'hydrogène et d'hélium dans le silicium et le silicium - germanium

par Christina Villeneuve-Faure

Thèse de doctorat en Physique de la matière

Sous la direction de Vincent Paillard.

Soutenue en 2007

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Raman spectroscopy study of defects induced during hydrogen and helium implantation in silicon and silicon-germanium


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  • Résumé

    Les phonons étant une sonde particulièrement sensible au désordre créé dans un cristal, la spectrométrie Raman/Brillouin a été mise à profit pour étudier les défauts induits par l'implantation ionique. L'originalité de cette thèse, par rapport à d'autres études, provient de l'utilisation d'ions légers (hydrogène et/ou hélium) pour induire l'endommagement dans un monocristal de silicium. Ces systèmes implantés, utilisés par ailleurs dans la fabrication de substrats pour la microélectronique, présentent deux avantages majeurs pour des études fondamentales : Ils sont idéaux pour l'étude du désordre (suivi progressif de la transition cristal-amorphe). Ce faible endommagement se traduit par une lente accumulation des défauts ponctuels lorsque la dose d'ions implantés augmente. La présence de défauts étendus (bulles de He ou plaquettes de H2) qui induisent une porosité parfaitement contrôlée. L'objectif étant de caractériser le désordre atomique, les défauts étendus et la déformation induite lors de l'implantation, les phonons optiques (sonde locale) et acoustiques (sonde à longue portée) ont été conjointement utilisés. Nous avons ainsi pu mettre en évidence l'influence de l'espèce implantée (H par rapport à He), de la co- implantation des deux espèces (et de leur ordre d'implantation), de l'orientation du substrat de silicium sur l'endommagement (profil et densité de défauts) et la déformation. Nous avons également caractérisé la transition cristal-amorphe et les signatures vibratoires des défauts étendus. Les résultats validés dans le cas du silicium ont été étendus aux alliages silicium-germanium (Si1-xGex) en fonction de la composition chimique x.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (160 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 155-160

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2007 TOU3 0319
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