Precipitation des metaux de transition dans le bicristal sigma 25 de silicium

par XAVIER PORTIER

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gérard Allais.

Soutenue en 1995

à Caen .

mots clés

Résumé

La precipitation des metaux de transition dans le bicristal sigma 25 de silicium a ete etudiee par microscopie electronique a haute resolution. Pour des echantillons contamines par du nickel, des precipites monocristallins de disiliciures de nickel (cubique) sont formes sur le joint apres une trempe et ont des relations d'orientation bien connues avec un des deux grains (type a et type b). Nous avons etudie l'influence de la temperature de recuit sur la taille et la densite des cristaux ainsi que sur la proportion de chaque type de relation. Nous avons observe la plupart des structures atomiques d'interface entre le disiliciure et le silicium deja rencontrees dans d'autres travaux. En outre, trois nouvelles structures ont ete caracterisees. Les marches de croissance sur les plans denses des precipites et les intersections de facettes sont en grande majorite depourvues de defauts. D'autre part, des mesures electriques (tscap et dlts) ont mis en evidence l'influence des precipites metalliques sur le joint. Lorsque la temperature augmente, la hauteur de barriere est reduite et les niveaux d'interface dans la bande interdite se deplacent vers la bande de conduction. Ceci a ete attribue au fait que la proportion de cristaux de type a augmente avec la temperature. Ceci est en accord avec les resultats d'autres travaux qui ont montre que la hauteur de barriere associee au type a est moins importante que celle associee au type b. La precipitation du fer, diffuseur plus lent que le nickel, n'a ete observee qu'apres un refroidissement lent. Les siliciures de fer formes sont un monosiliciure de structure cubique et un disiliciure de structure quadratique. Leurs relations d'orientation sont les memes que celles observees pour ces siliciures formes en epitaxie sur un substrat oriente de silicium

Titre traduit

Precipitation of silicides in a sigma 25 silicon bicrystal

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