Proprietes electriques de contacts schottky sur alliages sige et sigec

par Marc Barthula

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Françoise Meyer.

Soutenue en 2000

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Ce travail a pour objectif d'approfondir les connaissances sur les proprietes electriques et la stabilite thermique des interfaces metal (zr, ti, w, cu, pt)/alliages iv-iv. Dans un premier temps, nous supposons que l'interface est uniforme. La somme b p + b n suit les variations de e g pour si 1 xge x (x<0. 33). Sur le type p, seul le type p, seul le b(x) du cu et du w donnent la variation de eg(x). Pour sigec, la somme b p + b n reste tres superieure a e g. Notons egalement que la variation de b en fonction du travail de sortie du metal est moins importante sur les alliages iv-iv que sur le si, et d'autant moins que la concentration en si diminue. Cet effet met en evidence un phenomene de blocage du niveau de fermi bien connu sur les alliages iii-v. Le cu diffuse a temperature ambiante et provoque la passivation du bore en formant des liaisons covalentes avec celui-ci, modifiant ainsi le profil de dopage initial de la couche. Les mecanismes de diffusion du cu dans le sige et le si sont identiques. Neanmoins, la presence de ge limite ce phenomene. La diffusion est favorisee par la presence de dislocations dans la couche et est d'autant plus reduite que la contrainte est importante. Le cu et le w possedent pratiquement le meme travail de sortie du metal et conduisent au meme b, malgre des proprietes physiques et des reactivites differentes. Les variations de b(t) et de n(t) et le n>1 des contacts metal/alliages sige(c) ont ete relies a l'existence d'inhomogeneites submicroniques presentes a l'interface, due generalement au semi-conducteur lui-meme. Les inhomogeneites augmentent legerement avec la concentration de germanium et tres notablement avec celle du carbone. Elles dependent de la contrainte de la couche. Pour sigec, elles pourraient provenir d'un arrangement local du c. Apres recuit, les caracteristiques electriques des diodes zr/sigec sont peu degradees, confirmant l'interet du zr qui limite la segregation de ge et la relaxation des contraintes. Presentons l'approche que nous developpons actuellement pour les modeliser.

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