Caractérisation par diffusion centrale des rayons x du silicium poreux

Characterization by small angle x-ray scattering of porous silicon

• Auteur / Autrice : Vincent Vezin
• Direction : André Naudon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Poitiers

Résumé

Nous avons utilise la diffusion centrale des rayons x pour etudier la microstructure de films de silicium poreux obtenus par attaque electrochimique de wafers de silicium. En raison de ses potentialites dans le domaine de l'isolation des circuits integres, le silicium poreux a ete l'objet d'un nombre appreciable d'etudes durant la decennie 80. Cependant un certain nombre de parametres structuraux restaient indetermines. Notre etude a porte sur des echantillons realises sur des wafers dopes p, degeneres et non degeneres. Les echantillons fortement dopes sont constitues de pores allonges, perpendiculaires a la surface du wafer. L'emploi d'un detecteur bidimensionnel au l. U. R. E. Nous a permis d'observer l'evolution du spectre de diffusion en fonction de l'angle d'inclinaison de l'echantillon par rapport au faisceau x incident. Nous avons compare les resultats experimentaux avec un modele simple de pores cylindriques. Les echantillons faiblement dopes etudies ont des porosites s'echelonnant entre 55 et 85 pourcent. Nous avons pu degager quelques elements concernant leur structure: ces echantillons sont isotropes, on observe un arrangement vide-matiere relativement ordonne et ce d'autant plus que la porosite est faible, le materiau considere a une echelle grande devant la taille des pores n'est pas homogene. Des proprietes de photoluminescence dans le domaine du visible ont ete recemment decouvertes pour les echantillons de porosite superieure a 80 pour cent. Une analyse en terme de longueurs de corde permet d'accrediter la these selon laquelle cette propriete serait due a un effet de taille du squelette de silicium