Etude par spectroscopie optique des propriétés physiques des couches nanométriques de Si contraint

par Jacobo Esteban Munguia Cervantes

Thèse de doctorat en Dispositifs de l'électronique intégrée

Sous la direction de Georges Brémond et de Jean-Marie Bluet.

Soutenue en 2008

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Par son émergence, le Si contraint combiné au SOI permet une amélioration importante des performances des dispositifs CMOS grâce à l’accroissement de la mobilité des porteurs. Jusqu’à présent, les efforts de recherche se sont focalisés sur les propriétés électriques. Peu de travaux ont été consacrés à l’étude des propriétés optiques du Si contraint. L’originalité de ce travail de thèse a consisté à mesurer les propriétés optiques de structures sSOI (strained Silicon on Insulator) d’épaisseurs très faibles (8 à 20 nm) par spectroscopies Raman, photoluminescence et photoréflectance et de relier ces mesures aux effets de la déformation/contrainte sur la structure de bande. Ce travail a permis d’observer pour la première fois la transition excitonique assistée par phonon TO du sSOI. Le potentiel de déformation en Ѓ, dont la valeur était inconnue auparavant, a pu être déterminé précisément par un ajustement théorique sur les valeurs des mesures de spectroscopie de photoréflectance.

  • Titre traduit

    Study of physical properties of ultra thin strained Si layers by optical characterization


  • Résumé

    The strained Si which emerges combined with SOI allows an important improvement of the performance of CMOS deviees thanks to the increase of the carrier mobility. Until now, the greatest part of research bas been focused on the characterization of electrical properties. Not enough works were dedicated to the study of the optical properties of strained Si. The originality at this thesis consists to measure the optical characteristics of sSOI (strained Silicon on Insulator) of very weak thicknesses (8 - 20 nm) by Raman, photoluminescence and photoreflectance spectroscopies and to link these measurements with the effects of strain/stress on the band gap structure. This work bas allowed noticing excitonic transition assisted by TO phonon for the first time on the sSOI. The deformation potential at Ѓ, the value of which was unknown before, could be precisely determined by a theoretical adjustment on the results of the modulation spectroscopy measurements.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (149 p.)
  • Annexes : Bibliogr. à la fin de chaque chapitre

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3333)
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