Contribution à la compréhension des effets d'irradiation dans les semi-conducteurs germanium, silicium et arséniure de gallium PDF Download
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Author: Alban Colder Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 216
Book Description
Nous avons étudié le comportement des sepi-conducteurs germanium, silicium et arséniure de gallium irradiés par divers projectiles (ions lourds, protons, électrons et agrégats C60). Grâce à des mesures électriques de spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS) et d'effet Hall, nous avons pu préciser, à faibles doses, la nature des défauts présents dans le germanium après irradiation à température ambiante. Nous avons déterminé, pour différents projectiles, les cinétiques de création de ces défauts. Les mesures électriques à plus fortes doses ont permis de mettre en évidence la présence d'un défaut spécifique multilacunaire créé uniquement après irradiation par des ions lourds (ou des protons). De plus, des mesures de spectroscopie par annihilation de positons (PAS) montrent que la taille de ce défaut spécifique augmente avec la fluence. L'endommagement correspondant a également été quantifié par des mesures de rétrodiffusion Rutherford en canalisation (RBS-C). En première approximation, les taux de création de défauts obtenus sont normalisés par les collisions nucléaires. Cette normalisation se retrouve dans l'évolution de l'inverse du gain de transistors bipolaires à base de silicium. Cependant, une étude plus fine met en évidence une perte d'efficacité de création de défauts à des valeurs intermédiaires de perte d'énergie électronique Se, puis au contraire une augmentation pour des plus fortes valeurs de Se. Dans les trois semi-conducteurs, nous avons observé la création de traces après irradiation par des agrégats C60. Celles-ci se présentent sous la forme de cylindres amorphes que nous avons caractérisés en microscopie électronique à transmission et à haute résolution. Elles sont dûes aux très fortes valeurs de densité d'énergie électronique que peuvent déposer les agrégats en raison de leur faible vitesse.
Author: Alban Colder Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 216
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Nous avons étudié le comportement des sepi-conducteurs germanium, silicium et arséniure de gallium irradiés par divers projectiles (ions lourds, protons, électrons et agrégats C60). Grâce à des mesures électriques de spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS) et d'effet Hall, nous avons pu préciser, à faibles doses, la nature des défauts présents dans le germanium après irradiation à température ambiante. Nous avons déterminé, pour différents projectiles, les cinétiques de création de ces défauts. Les mesures électriques à plus fortes doses ont permis de mettre en évidence la présence d'un défaut spécifique multilacunaire créé uniquement après irradiation par des ions lourds (ou des protons). De plus, des mesures de spectroscopie par annihilation de positons (PAS) montrent que la taille de ce défaut spécifique augmente avec la fluence. L'endommagement correspondant a également été quantifié par des mesures de rétrodiffusion Rutherford en canalisation (RBS-C). En première approximation, les taux de création de défauts obtenus sont normalisés par les collisions nucléaires. Cette normalisation se retrouve dans l'évolution de l'inverse du gain de transistors bipolaires à base de silicium. Cependant, une étude plus fine met en évidence une perte d'efficacité de création de défauts à des valeurs intermédiaires de perte d'énergie électronique Se, puis au contraire une augmentation pour des plus fortes valeurs de Se. Dans les trois semi-conducteurs, nous avons observé la création de traces après irradiation par des agrégats C60. Celles-ci se présentent sous la forme de cylindres amorphes que nous avons caractérisés en microscopie électronique à transmission et à haute résolution. Elles sont dûes aux très fortes valeurs de densité d'énergie électronique que peuvent déposer les agrégats en raison de leur faible vitesse.
Author: Jean Luc Leray Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 292
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L'interaction des rayonnements ionisants avec les semi-conducteurs et les isolants a pour effet de créer des charges et des courants d'électrons et de trous. Les défauts d'interface et de volume piègent ces charges.On traite ici des phénomènes relatifs aux structures Métal-Oxyde Semi-conducteur (MOS) et Métal-Semi-conducteur sur semi-isolant (MESFET), en distinguant les effets transitoires et les effets permanents. L'influence des conditions de fabrication (isolants, semi-isolants) est déterminante.On tente alors une synthèse des effets dans les isolants, sous forme de théories des phases transitoires et de l'état permanent auquel aboutit l'évolution de la structure MOS irradiée (création des porteurs, recombinaison, mouvement vers les interfaces, piégeage et dépiégeage, création de défauts d'interface).Un mécanisme est proposé pour relier les conditions de fabrications des structures MOS aux dégradations observées (effet de "durcissement").
Author: Olga Maslova Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les travaux développés dans cette thèse sont dédiés à l'étude des propriétés électroniques de diodes Schottky de silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) et d'hétérojonctions entre silicium amorphe hydrogéné et silicium cristallin, a-Si:H/c-Si au moyen de spectroscopies de capacité de jonctions.Lors de la fabrication des cellules solaires à haut rendement plusieurs paramètres d'une hétérojonction a-Si:H/c-Si doivent être considérés. Premièrement, la densité d'états dans le gap du a-Si:H est d'une grande importance car il s'agit de défauts qui favorisent le piégeage et la recombinaison de porteurs. Deuxièmement, la détermination des désaccords des bandes entre la couche amorphe et la couche cristalline est indispensable puisque ceux-ci contrôlent le transport à travers la jonction et déterminent la courbure des bandes dans c-Si, ce qui va notamment influencer la recombinaison des porteurs sous lumière, donc la tension de circuit ouvert des cellules. Cette thèse a pour but d'étudier la spectroscopie de capacité comme technique d'analyse de paramètres clés pour les dispositifs à hétérojonctions de silicium : la densité d'états dans le a-Si:H et les désaccords des bandes entre a-Si:H et c-Si.La première partie est dédiée à l'étude de la capacité de diodes Schottky. Nous nous concentrons sur un traitement simplifié de la capacité en fonction de la température et de la fréquence reposant sur une expression analytique obtenue par une résolution approchée de l'équation de Poisson. Ce traitement permet en principe d'extraire la densité d'états au niveau de Fermi dans le a-Si:H et la fréquence de saut des électrons depuis un état localisé au niveau de Fermi vers la bande de conduction. En appliquant ce traitement simplifié à la capacité calculée sans approximation à l'aide de deux logiciels de simulation numérique, nous montrons que sa fiabilité et sa validité dépendent fortement de la distribution des états localisés dans la bande interdite du a-Si:H et de la position du niveau de Fermi. Puis nous abordons l'étude de la capacité des hétérojonctions entre a-Si:H de type p et c-Si de type n, et nous mettons particulièrement en avant l'existence d'une couche d'inversion forte à l'interface dans le c-Si, formant un gaz bidimensionnel de trous. Dans une première partie, nous présentons une étude par simulation numérique de la dépendance de la capacité en fonction de la température, pour laquelle un ou deux échelons peuvent être mis en évidence à basse température. Leur analyse montre qu'un des ces échelons est attribué à l'activation de la réponse de la charge dans le a-Si:H, alors que l'autre, présentant une énergie d'activation plus grande, est lié à la modulation de la concentration des trous dans la couche d'inversion forte, lorsque celle-ci existe. On présente ensuite une discussion de résultats expérimentaux. Le régime quasi-statique de la capacité fait ainsi l'objet d'une discussion. Nous mettons en relief le fait que l'approximation de la zone de déplétion ne permet pas de reproduire cette augmentation de la capacité en fonction de la température. Du fait de l'existence de la couche d'inversion forte, la chute de potentiel dans la zone de déplétion du c-Si est plus faible que la valeur déterminée par le calcul attribuant toute la chute de potentiel à la zone de déplétion. Par conséquent, cette approximation conduit à sous-estimer la capacité ainsi que son augmentation avec la température. Nous présentons alors un calcul analytique complet qui tient compte à la fois de la distribution particulière du potentiel dans le a-Si:H, et des trous dans le c-Si dont la contribution à la concentration totale de charges n'est pas négligeable dans la couche d'inversion forte. Le calcul analytique complet permet de bien reproduire les résultats expérimentaux de capacité en fonction de la température; ceci confirme la présence de la couche d'inversion forte dans les échantillons étudiés.
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Le but de cette etude est de caracteriser les defauts crees par irradiation electronique dans des couches epitaxiees d'alliage silicium-germanium de type n et p. Apres une analyse des donnees rapportees dans la litterature concernant les defauts profonds ponctuels et etendus dans le silicium (si), le germanium (ge) et l'alliage silicium-germanium (sige), les techniques de mesure sont presentees avec un examen particulier des effets parasites rencontres qui necessitent une modification des modeles classiques d'interpretation des mesures experimentales. Enfin, nous presentons les resultats obtenus pour des couches relaxees d'alliage si#0#.#7ge#0#.#3 de type n et pour des couches contraintes ou relaxees d'alliages de type p contenant de 2 a 30% de ge. A l'aide des techniques capacite-tension, c(v), et courant-tension, i(v), nous montrons que les degats d'irradiation (accroissement du courant des diodes en inverse et en direct, augmentation de la compensation du materiau) sont d'autant plus importants que le taux de ge est faible. Une determination systematique de la position des niveaux d'energie et de la section apparente de capture des defauts natifs et d'irradiation a l'aide de la spectroscopie de transitoires de capacite (deep level transient spectroscopy) d'une part, et une etude des taux d'introduction, des profils sous la surface des couches d'alliage et de la stabilite thermique des defauts d'irradiation d'autre part, nous a permis de proposer une identification pour chacun des centres observes par comparaison avec les resultats presentes dans la litterature pour les defauts dans si, ge et sige.
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L'ETUDE PORTE SUR LES MESURES EN FONCTION DE LA TEMPERATURE DE LA MOBILITE DE HALL ET DU COEFFICIENT DE MAGNETORESISTANCE SUR DES SEMI-CONDUCTEURS 3-5. LES MESURES SONT FAITES SUR DES ECHANTILLONS D'ARSENIURE DE GALLIUM AVANT ET APRES DEPOT DE NITRURE DE SILICIUM. L'EXPERIENCE S'ARTICULE AUTOUR DE DEUX AXES: LE COEFFICIENT DE HALL ET LA RESISTIVITE. LA PARTIE THEORIQUE DONNE UN BREF APERCU DES DIFFERENTS PROCESSUS DE DIFFUSION DES PORTEURS DE CHARGE DANS LES SEMI-CONDUCTEURS POLAIRES. LES RESULTATS PERMETTENT DE VOIR QUE LES ECHANTILLONS SONT TRES COMPENSES. LE COMPORTEMENT DU COEFFICIENT DE HALL PRESENTE D'UNE PART UNE ANOMALIE A BASSE TEMPERATURE QUE LE MODELE DE HUNG A DEUX BANDES PERMET D'EXPLIQUER. LES RESULTATS DE MAGNETORESISTANCE QUANT A EUX, DONNENT L'EXPOSANT DE L'ENERGIE DES PORTEURS DE CHARGE EN FONCTION DE DEUX PROCESSUS DE DIFFUSION. ENFIN, L'ANALYSE DES GRANDEURS MESUREES AVANT ET APRES DEPOT DE NITRURE DE SILICIUM RENSEIGNE SUR LA DIFFUSION DE L'ISOLANT A TRAVERS L'ARSENIURE DE GALLIUM
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L'IRRADIATION D'UN SUBSTRAT DE SILICIUM DE TRES HAUTE RESISTIVITE PAR DES PARTICULES RAPIDES PROVOQUE DES DOMMAGES. LA COMPREHENSION DES PROCESSUS MICROSCOPIQUES DE FORMATION DE DEFAUTS PERMET D'ABORDER L'ETUDE DU COMPORTEMENT DES DETECTEURS, FABRIQUES A PARTIR DE CE SUBSTRAT, QUI SERONT UTILISES DANS LES ACCELERATEURS DE LA NOUVELLE GENERATION (LHC, SSC). L'IRRADIATION SYSTEMATIQUE DE SILICIUM DE TRES HAUTE RESISTIVITE ET DE DETECTEURS AVEC DES IONS LOURDS DU GANIL, DES NEUTRONS RAPIDES ET DES ELECTRONS ENERGETIQUES NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE D'IMPORTANTS CHANGEMENTS DES PROPRIETES DU MATERIAU APRES UNE FORTE DOSE D'IRRADIATION. LES MESURES D'EFFET HALL SUR LE SUBSTRAT IRRADIE MONTRENT QU'AU DELA D'UNE CERTAINE FLUENCE CRITIQUE, QUI DEPEND DU TYPE DE PROJECTILE, LE SILICIUM SE STABILISE DANS UN ETAT QUASI-INTRINSEQUE, DONT LES CARACTERISTIQUES NE DEPENDENT PAS DU PROJECTILE UTILISE. CET ETAT EST DU A UNE COMPENSATION DU MATERIAU DE DEPART PAR DES CONCENTRATIONS IMPORTANTES DE CENTRES PROFONDS. CES CENTRES ONT PU ETRE IDENTIFIES PAR DLTS ET PHOTOLUMINESCENCE : IL S'AGIT DE DEFAUTS COMPLEXES LIES A LA LACUNE (LACUNE-OXYGENE, LACUNE-PHOSPHORE, BILACUNE, ....). LE CHANGEMENT DES PROPRIETES DU SUBSTRAT PROVOQUE UNE MODIFICATION DES PROPRIETES DES DISPOSITIFS ELECTRONIQUES IRRADIES COMME LE MONTRENT LEURS CARACTERISTIQUES COURANT-TENSION ET CAPACITE-TENSION.
Author: Anouar Jorio Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada ISBN: 9780612155114 Category : Languages : fr Pages : 332
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THEORIE DE LA CARACTERISTIQUE CAPACITE-TENSION DES STRUCTURES MIS UTILISEES POUR ETUDIER LE COMPORTEMENT DES STRUCTURES. ETAT ACTUEL DES TRAVAUX CONCERNANT LA PASSIVATION DE L'ASGA, ET DIFFERENTS PROCEDES UTILISES ET PUBLIES DANS LA LITTERATURE. CINETIQUE DE CROISSANCE DE LA COUCHE DE POLYSILOXANE SUR DES SUBSTRATS D'ASGA, LE FACTEUR TEMPS ETANT UN PARAMETRE IMPORTANT. METHODE D'ATTAQUE DE LA COUCHE DE POLYMERE PAR DECHARGE REACTIVE HF DANS UN GAZ CORROSIF. ETUDE EXPERIMENTALE ET PROPRIETES ELECTRIQUES DE L'INTERFACE POLYSILOXANE. ASGA ET RESULTATS PROPRES A LA PASSIVATION DE GAAS PAR LE POLYMERE. L'EVOLUTION DE LA COURBE C(V) SOUS L'EFFET D'UN CHAMP ELECTRIQUE APPLIQUE A LA STRUCTURE NOUS RENSEIGNE SUR LE MOUVEMENT DES CHARGES DANS L'ISOLANT, ET PERMET DE COMPARER NOS RESULTATS AVEC CEUX OBTENUS RECEMMENT AU LABORATOIRE SUR LES STRUCTURES METAL-POLYSILOXANE-SILICIUM
Author: Alban Colder
Author: Alban Colder
Author: Jean Luc Leray
Author: Olga Maslova
Author: Jean-Jacques Goubet
Author: Raphae͏̈l Pinet
Author: PAOLO.. MANCIACALLI![Effets de l'irradiation sur l'arséniure de gallium dopé au silicium de type n [microforme] : observation optique de la lacune de gallium PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/634jQwAACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Anouar Jorio
Author: DOMINIQUE.. BROSSET