Formation de silicium poreux appliquée à la réalisation de caissons isolants dans le silicium

par Jugurtha Semai

Thèse de doctorat en Electronique

Sous la direction de Laurent Ventura et de Gaël Gautier.

Soutenue le 20-12-2010

à Tours , dans le cadre de Santé, Sciences,Technologies , en partenariat avec SST/EA 3246 Laboratoire de microélectronique de puissance (équipe de recherche) et de Polytech'Tours (laboratoire) .

Le président du jury était Claude Chevrot.

Le jury était composé de Nourdin Yaakoubi.

Les rapporteurs étaient Jean Noel Chazalviel.


  • Résumé

    Le développement du marché des appareils de communication nomades, a nécessité l'intégration de composants passifs et actifs sur du silicium via des montages « hybrides ».Ceci a amené le LMP partenaire de l'entreprise STMicroelectronics à rechercher des solutions pour une intégration « monolithique ». Le silicium micro/mésoporeux est un candidat potentiel pour satisfaire les exigences de cette intégration. Ce travail traite de la réalisation de caissons profonds de silicium poreux sur silicium résistif de type P 30-50 Ω.cm et N 37-46Ω.cm. L'utilisation de l'acide acétique comme solvant industriellement compatible nous a permis de réaliser des structures micro/mésoporeuses. L'intégrité mécanique de nos échantillons a été étudiée via la mesure de la porosité en fonction de l'épaisseur. Ainsi des caissons poreux avec des épaisseurs de plus de 400 µm et 50 % de porosité ont été fabriqués.La réalisation d'une couche N⁺ sur du silicium type N 37-46 Ω.cm a permis la mise en œuvre de doubles couches composées d'une dizaine de micromètres de micro/mésoporeuse sur une couche de 200 µ.m de silicium macroporeux. Des changements importants ont été observés par addition d'une très faible quantité d'un tensioactif (triton X-I00®) a notre solution électrolytique et où des doubles couches ont été obtenues sur silicium type P 30-50 Ω.cm.

  • Titre traduit

    Porous silicon formation applied to insulating boxes realized into silicon


  • Résumé

    The rapid expansion of wireless devices caused a tremendous demand of the development of active and passive devices integration on silicon via « hybrid » systems. The search of a« monolithic » integration has led the LMP in partnership with STMicroelectronics to focus on this topic. Micro/Mesoporous silicon is a good candidate to fulfill the requirements to achieve this purpose. The present work deals with the realization of thick porous silicon layers on low doped P type (30-50 Ω.cm) and N type Si (37-46 Ω.cm). The use of a particular solution based on HF-H₂O and acetic acid allowed the implementation of micro/mesoporous Si structures. The mechanical integrity is studied via the porosity and the PS layer thickness.Thus layers with a thickness up to 400 µm have been implemented with a porosity of 50 % on P Type Si samples. Double layers with micro/mesoporous layer of tenth micrometers on a macroporous layer stack up to 200 µm have been realized on N-Type Si samples via the realization of an N⁺ layer by phosphorous implantation. Important changes occurred when a tiny amount of surfactant (triton X-I00®) has been introduced into our organic electrolyte and allowed the implementation of double layers on P type Si.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 20-12-2015

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