Analyse et caracterisation d'interfaces silicium polycristallin/dioxyde de silicium pour des applications a des capacites et des transistors en couches minces

par ANNE-CLAIRE SALAUN MICHEL

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Bertrand Fortin.

Soutenue en 1996

à Rennes 1 .

mots clés

Résumé

Ce travail est consacre aux dispositifs de type mos realises en technologie basse temperature (00c) et technologie moyenne temperature (50c) et mettant en jeu des couches minces de silicium polycristallin. Des capacites mops (metal-oxyde-polysilicium-silicium) sont realisees et caracterisees electriquement par c(v). Un modele specifique reposant sur le calcul de la capacite, a partir de la resolution bidimensionnelle de l'equation de poisson a ete mis au point, en prenant en compte la structure polycristalline idealisee. A partir de ce modele, il est possible de distinguer les distributions de pieges a l'interface et aux joints de grains. Differentes pressions de depot et techniques de cristallisation de la couche de silicium polycristallin ont pu etre comparees grace a cet outil. On montre ainsi que les couches de silicium deposees a 550c et 90 pa et cristallisees directement pendant l'oxydation a 950c permettent d'obtenir la moins grande densite de pieges aux joints de grains (1x10#1#8 cm#-#3. Ev#-#1 au milieu de la bande interdite) ainsi qu'une interface si-poly/oxyde de meilleure qualite (d#i#t=1x10#1#2 cm#-#2. Ev#-#1 au milieu de la bande interdite). Les conclusions precedentes sont confirmees par les performances de transistors en couches minces (tft). De plus, le bon fonctionnement de ces transistors jusqu'a 300c permet d'envisager l'integration de ces transistors en silicium polycristallin dans les circuits de petite puissance intelligente de type smart-power

Titre traduit

Analysis and characterization of polycrystalline silicon-silicon oxide interfaces for capacitors and thin film transistors

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