Cartographies de durées de vie des porteurs minoritaires et d'impuretés métalliques dans le silicium cristallin par déphasage micro-ondes

Abstract

LA DUREE DE VIE DES PORTEURS MINORITAIRES EST UN PARAMETRE ESSENTIEL DANS L'ETUDE DES MATERIAUX SEMICONDUCTEURS. DES MESURES A CHAQUE ETAPE DE FABRICATION D'UN COMPOSANT DE L'ELECTRONIQUE OU D'UNE CELLULE SOLAIRE EN SILICIUM, PERMETTENT DE SUIVRE L'EVOLUTION DU MATERIAU ET DE VEILLER A TOUTE DEGRADATION INVOLONTAIRE. DANS LE CAS DE MATERIAUX HETEROGENES (COMME LE SILICIUM MULTICRISTALLIN OU LE SILICIUM MONOCRISTALLIN CONTENANT DES DEFAUTS DE CROISSANCE) DES CARTOGRAPHIES DE DUREE DE VIE SONT NECESSAIRES POUR ANALYSER CHAQUE ZONE DU MATERIAU. LA TECHNIQUE DU DEPHASAGE MICRO-ONDE DITE DU PHASE-SHIFT (W-PS) PERMET L'ETABLISSEMENT DE CARTOGRAPHIES DE DUREE DE VIE DES PORTEURS MINORITAIRES AVEC UNE HAUTE RESOLUTION LATERALE DE 50M. CETTE TECHNIQUE EST SANS CONTACT (UTILISATION DE MICRO-ONDES A 10GHZ) ET EVITE TOUTE INTERVENTION SUR L'ECHANTILLON QUI POURRAIT LE MODIFIER. DE PLUS ELLE FONCTIONNE AVEC UN NIVEAU D'INJECTION QUASIMENT CONSTANT CAR LA LUMIERE D'EXCITATION EST SINUSOIDALEMENT MODULEE EN PETIT SIGNAL AUTOUR D'UN NIVEAU D'ECLAIREMENT CONSTANT. DES COMPARAISONS AVEC DES TECHNIQUES DE MESURES DE LONGUEUR DE DIFFUSION DES PORTEURS MINORITAIRES PAR LA TECHNIQUE LBIC OU DE MESURES DE CONCENTRATIONS D'IMPURETES METALLIQUES PAR SPECTROMETRIE CAPACITIVE (DLTS) ONT PROUVE LA VALIDITE DU W-PS. CE TRAVAIL MONTRE EGALEMENT LA CAPACITE DU W-PS A ETABLIR DES CARTOGRAPHIES D'IMPURETES METALLIQUES DANS LE SILICIUM JUSQU'A DES CONCENTRATIONS DE 10 9CM 3. UN TRES BON ACCORD ENTRE W-PS ET DLTS A ETE OBTENU DANS DES ECHANTILLONS DE SILICIUM VOLONTAIREMENT CONTAMINES PAR DE L'OR OU PAR DU FER. POUR CETTE DERNIERE IMPURETE, IL A FALLU TENIR COMPTE DE L'INFLUENCE DU NIVEAU D'INJECTION ET DU TAUX DE DISSOCIATION DES PAIRES FER-BORE. UNE CARTOGRAPHIE DE FER DISSOUS DANS UN ECHANTILLON MULTICRISTALLIN NON VOLONTAIREMENT CONTAMINE ET CONTENANT MOINS DE 10 1 1 CM 3 DE FER INTERSTITIEL A ETE OBTENUE.AIX-MARSEILLE3-BU Sc.St Jérô (130552102) / SudocSudocFranceF