CRISTALLISATION ET DOPAGE LASER DU SILICIUM AMORPHE. APPLICATION A LA FABRICATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN PDF Download

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CRISTALLISATION ET DOPAGE LASER DU SILICIUM AMORPHE. APPLICATION A LA FABRICATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN

CRISTALLISATION ET DOPAGE LASER DU SILICIUM AMORPHE. APPLICATION A LA FABRICATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN PDF Author: MOHAMMED.. ELLIQ
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Languages : fr
Pages : 260

Book Description
DANS CE TRAVAIL, J'AI DEMONTRE LES POSSIBILITES OFFERTES PAR LES LASERS DE PUISSANCE DANS LES PROCESSUS INTERVENANT DANS LA FABRICATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN (TFT EN POLY-SI) REALISES SUR DES SUBSTRATS DE VERRE ASSOCIANT A LA FOIS : - LA REALISATION DU CANAL PAR CRISTALLISATION D'UNE COUCHE MINCE DE SILICIUM AMORPHE OU PAR DEPOT DIRECT D'UN FILM DE POLYSILICIUM PAR PHOTO-CVD DU SILANE OU DU DISILANE - ET LE DOPAGE DE LA SOURCE ET DU DRAIN A PARTIR D'UN FILM DE SILICE DOPEE PREALABLEMENT DEPOSE A LA SURFACE DU SILICIUM. DEUX TYPES DE LASERS ONT ETE UTILISES DANS CE TRAVAIL : LE LASER PULSE A EXCIMERES ARF A LARGE FAISCEAU (S = 1 CM 2) ET LE LASER PULSE ET BALAYE ND : YAG DOUBLE EN FREQUENCE A MICROFAISCEAU ( = 100 ). APRES AVOIR ETUDIE LES MECANISMES DE CRISTALLISATION LASER D'UN FILM DE SILICIUM AMORPHE DEPOSE SUR UN SUBSTRAT DE VERRE ET LEURS EFFETS SUR LA MICROSTRUCTURE ET LA MORPHOLOGIE DES COUCHES DE POLYSILICIUM OBTENUES, J'AI DEMONTRE QUE LA COUCHE CRISTALLISEE PRESENTE UNE STRUCTURE NON HOMOGENE : UNE COUCHE A GROS GRAIN EN SURFACE ET UNE COUCHE A GRAINS FINS SOUS-JACENTE. LES TFT EN POLY-SI DONT LE CANAL A ETE REALISE PAR CRISTALLISATION LASER D'UN FILM DE SILICIUM AMORPHE NON HYDROGENE DEPOSE SUR UN SUBSTRAT DE VERRE PRESENTENT LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES SUIVANTES : LASER ARF : = 141 CM 2/V.S V T = 1,5 V I O N = 4 10 - 4 A I O F F

CRISTALLISATION ET DOPAGE LASER DU SILICIUM AMORPHE. APPLICATION A LA FABRICATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN

CRISTALLISATION ET DOPAGE LASER DU SILICIUM AMORPHE. APPLICATION A LA FABRICATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN PDF Author: MOHAMMED.. ELLIQ
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Languages : fr
Pages : 260

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DANS CE TRAVAIL, J'AI DEMONTRE LES POSSIBILITES OFFERTES PAR LES LASERS DE PUISSANCE DANS LES PROCESSUS INTERVENANT DANS LA FABRICATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN (TFT EN POLY-SI) REALISES SUR DES SUBSTRATS DE VERRE ASSOCIANT A LA FOIS : - LA REALISATION DU CANAL PAR CRISTALLISATION D'UNE COUCHE MINCE DE SILICIUM AMORPHE OU PAR DEPOT DIRECT D'UN FILM DE POLYSILICIUM PAR PHOTO-CVD DU SILANE OU DU DISILANE - ET LE DOPAGE DE LA SOURCE ET DU DRAIN A PARTIR D'UN FILM DE SILICE DOPEE PREALABLEMENT DEPOSE A LA SURFACE DU SILICIUM. DEUX TYPES DE LASERS ONT ETE UTILISES DANS CE TRAVAIL : LE LASER PULSE A EXCIMERES ARF A LARGE FAISCEAU (S = 1 CM 2) ET LE LASER PULSE ET BALAYE ND : YAG DOUBLE EN FREQUENCE A MICROFAISCEAU ( = 100 ). APRES AVOIR ETUDIE LES MECANISMES DE CRISTALLISATION LASER D'UN FILM DE SILICIUM AMORPHE DEPOSE SUR UN SUBSTRAT DE VERRE ET LEURS EFFETS SUR LA MICROSTRUCTURE ET LA MORPHOLOGIE DES COUCHES DE POLYSILICIUM OBTENUES, J'AI DEMONTRE QUE LA COUCHE CRISTALLISEE PRESENTE UNE STRUCTURE NON HOMOGENE : UNE COUCHE A GROS GRAIN EN SURFACE ET UNE COUCHE A GRAINS FINS SOUS-JACENTE. LES TFT EN POLY-SI DONT LE CANAL A ETE REALISE PAR CRISTALLISATION LASER D'UN FILM DE SILICIUM AMORPHE NON HYDROGENE DEPOSE SUR UN SUBSTRAT DE VERRE PRESENTENT LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES SUIVANTES : LASER ARF : = 141 CM 2/V.S V T = 1,5 V I O N = 4 10 - 4 A I O F F

Mise au point d'une technologie de cristallisation de silicium par laser argon continu. Application à la réalisation de transistors en couches minces

Mise au point d'une technologie de cristallisation de silicium par laser argon continu. Application à la réalisation de transistors en couches minces PDF Author: Jean-François Michaud
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Languages : fr
Pages : 129

Book Description
Ce travail de thèse est consacré à la mise au point d'une technologie de cristallisation de silicium, déposé sur verre, à l'aide d'un laser argon continu. L'objectif est d'obtenir des couches de polysilicium possédant des propriétés électriques optimales en vue de leur utilisation pour la fabrication de transistors en couches minces. Une grande partie de ce travail a donc consisté à développer la technologie de cristallisation laser, par le passage en phase liquide du silicium déposé. Une optimisation du procédé a conduit à l'obtention de grains présentant une taille pouvant atteindre plusieurs dizaines de microns. Les premiers transistors fabriqués possèdent néanmoins un courant à létat bloquant trop élevé. La solution qui semble la mieux adaptée pour s'affranchir de ce problème consiste à cristalliser la couche de silicium à laide d'un double recuit, en phase solide. La mobilité des transistors fabriqués selon cette méthode atteint 145 cm2/V.s avec une dispersion n'excédant pas 7 %.

Raman lasers and amplifiers in silicon photonics

Raman lasers and amplifiers in silicon photonics PDF Author: Mohammad Ahmadi
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Languages : en
Pages : 0

Book Description
Le silicium est le fondement de la microélectronique, pour laquelle des milliards de dollars et des décennies de recherche ont été consacrés au développement de l'industrie de la fabrication. Après avoir surmonté un certain nombre d'obstacles techniques difficiles, cette technologie a atteint une maturité, une rentabilité et un processus robuste. La photonique à base de silicium a récemment fait l'objet d'une grande attention en raison de la demande mondiale croissante de données issues des télécommunications. Le silicium, matériau transparent dans les spectres du proche et du moyen infrarouge, permet de concevoir des circuits optiques basés sur cette plate-forme. Tirant parti de l'infrastructure et de l'expertise de la fabrication microélectronique moderne, la photonique de silicium offre de nombreux avantages attrayants en réduisant la taille, la consommation d'énergie et le coût de fabrication, ainsi qu'un grand potentiel de production de masse. Les progrès récents de la photonique de silicium ont permis aux concepteurs d'avoir accès à des librairies de blocs de construction passifs et actifs tels que des multiplexeurs, des résonateurs en anneau, des modulateurs, des photodétecteurs, etc. Ces avancées ont incité les chercheurs à exploiter cette plateforme dans divers domaines allant de la détection à la médecine. L'un des défis de la recherche sur la photonique du silicium est de développer une source de lumière et un amplificateur compatible avec le silicium en raison des bandes interdites indirectes du silicium et du germanium. Plusieurs solutions sont actuellement à l'étude pour fournir des sources de lumière sur puce, qui sont réalisées comme suit : lasers à commande électrique par manipulation de la bande interdite et méthodes de co-intégration ou lasers à commande optique par co-intégration de matériaux de gain, dopage d'un matériau de revêtement avec des ions de terres rares, ou utilisation d'effets non linéaires pour convertir la fréquence. La manipulation de la bande interdite implique l'ingénierie de la bande interdite des matériaux du groupe IV avec des souches ou des alliages pour améliorer l'émission directe de la bande interdite. Les techniques de co-intégration comprennent la croissance épitaxiale hétérogène ou le collage de matériaux du groupe III-V sur le guide d'ondes en silicium pour concevoir un laser ou tirer parti de caractéristiques à gain élevé. Le dopage d'une gaine de verre avec des éléments de terres rares comme le thulium, l'holmium, l'erbium avec des guides d'ondes spécialement conçus pour former une cavité laser a également été proposé comme solution. La conversion de fréquence par des effets non linéaires dans les guides d'ondes en silicium est une autre approche de la génération de lumière sur puce qui peut être réalisée sans aucun post-traitement des puces en silicium sur isolant (SOI). Par exemple, dans le silicium, la non-linéarité du troisième ordre permet la génération de peignes, la génération de supercontinuum, l'oscillation paramétrique optique et l'émission Raman. Parmi celles-ci, la diffusion Raman-Stokes stimulée (SRSS) peut être avantageusement utilisée pour la conversion et l'amplification des longueurs d'onde, car elle ne nécessite pas d'ingénierie de dispersion. Le gain Raman du silicium a donc été exploité dans la conception de divers lasers et amplificateurs sur puce. Les lasers et amplificateurs Raman sur puce utilisent des conceptions simples et ont jusqu'à présent été réalisés principalement avec des tranches de silicium relativement épaisses. Dans ce travail, nous profitons du gain Raman pour étudier, modéliser, concevoir et démontrer expérimentalement un laser et un amplificateur Raman. Nos recherches s'appuient sur une fonderie à accès libre offrant des plaquettes SOI standard avec une épaisseur de silicium de 220 nm. Dans notre première contribution, nous présentons un modèle complet pour un laser Raman CW dans une plateforme SOI. Nous concevons ensuite un laser Raman de 2,232 μm avec une cavité résonante en anneau sur puce. Les valeurs optimisées pour la longueur de la cavité et les rapports de couplage de puissance sont déterminés par la simulation numérique des performances du laser en tenant compte des variations de fabrication. Enfin, en concevant un coupleur directionnel (DC) accordable pour la cavité laser, une conception robuste du laser Raman est présentée. Nous montrons que la réduction des pertes de propagation et l'élimination des porteurs libres, par l'utilisation d'une jonction p-i-n, amélioreront de manière significative les performances du laser Raman en termes de réduction de la puissance de seuil et d'augmentation de l'efficacité de la pente. Dans notre deuxième contribution, nous démontrons un laser Raman accordable de haute performance qui convertit la gamme de longueur d'onde de pompe de 1530 nm - 1600 nm à la gamme de signal de 1662 nm- 1745 nm avec une puissance de sortie moyenne de 3 mW à ~50 mW de puissance de pompe avec un seul dispositif. La caractéristique principale de ce laser est l'utilisation d'un mécanisme de couplage accordable pour ajuster les coefficients de couplage de la pompe et du signal dans la cavité en anneau et compenser les erreurs de fabrication. Nos résultats sont très prometteurs pour l'augmentation substantielle des ressources spectrales optiques disponibles sur une puce de silicium. Nous démontrons également, pour la première fois, un laser Raman dans l'infrarouge moyen générant un signal à 2,231 μm avec une pompe à 2 μm et étudions les défis d'obtenir une émission cette bande. Notre dernière contribution est dédiée à l'amplificateur Raman, nous discutons et validons expérimentalement l'importance de considérer le gain Raman non-réciproque en utilisant une pompe et une sonde contre-propagatives ou co-propagatives, différentes longueurs d'amplificateur, puissances de pompe d'entrée et valeurs de perte non-linéaire. Nous démontrons un circuit optique sans perte assisté par Raman dans un guide d'ondes de 1,2 cm de longueur qui atteint un gain net nul avec seulement 60 mW de pompage en puissance continue. Nous examinons les pertes non linéaires des guides d'ondes en silicium pour estimer la durée de vie des porteurs libres (FCL), puis nous extrayons le coefficient de gain Raman du guide d'ondes photonique en silicium. Nous utilisons ensuite ces paramètres clés comme entrée d'un modèle d'amplificateur Raman photonique au silicium pour trouver la performance optimale en fonction de l'encombrement et de la puissance de pompage disponibles.

CRISTALLISATION PAR RECUIT RAPIDE DU SILICIUM AMORPHE DEPOSE SUR VERRE

CRISTALLISATION PAR RECUIT RAPIDE DU SILICIUM AMORPHE DEPOSE SUR VERRE PDF Author: LAURENCE.. PLEVERT
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Languages : fr
Pages : 172

Book Description
CE MEMOIRE EST CONSACRE A LA CRISTALLISATION PAR RECUIT RAPIDE DE COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE DEPOSEES SUR VERRE, DANS LA PERSPECTIVE DE LA FABRICATION DE TRANSISTORS EN SILICIUM POLYCRISTALLIN. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A LA MISE AU POINT D'UN MODELE COMPLET DES MECANISMES D'ECHAUFFEMENT DANS UN FOUR DE RECUIT RAPIDE, AINSI QUE D'UN OUTIL DE SIMULATION ASSOCIE, QUI PERMET DE PREVOIR LE COMPORTEMENT THERMIQUE DE L'ECHANTILLON. LA SECONDE PARTIE DE CE TRAVAIL PORTE SUR LA DETERMINATION, GRACE AUX OUTILS DEVELOPPES DANS LA PREMIERE PARTIE, DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX DU RECUIT RAPIDE QUI PERMETTENT D'OBTENIR UNE CRISTALLISATION UNIFORME. UN DES PROBLEMES MAJEURS DE LA CRISTALLISATION DU SILICIUM AMORPHE SUR VERRE EST LA DEFORMATION DIMENSIONNELLE DES SUBSTRATS AU COURS DU RECUIT. LE TRAVAIL MONTRE QU'EN OPTIMISANT LES VITESSES D'ECHAUFFEMENT ET DE REFROIDISSEMENT, UN RECUIT EFFECTUE A UNE TEMPERATURE SUPERIEURE A LA TEMPERATURE DE TENSION TS DU VERRE PEUT MINIMISER LES DEFORMATIONS. LES CONDITIONS OPTIMISEES SONT APPLIQUEES A LA REALISATION DES TRANSISTORS. LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES MESUREES (MOBILITE D'EFFET DE CHAMP DANS LA GAMME 20-30 CM2/V.S) SONT EQUIVALENTES A CELLES OBTENUES PAR RECUIT CONVENTIONNEL, Y COMPRIS POUR UNE TAILLE DE SUBSTRAT DE 100 100 MM

ETUDE DE LA CRISTALLISATION DE SILICIUM AMORPHE OBTENU PAR PYROLYSE DE DISILANE PAR LPCVD DANS DES CONDITIONS ULTRA-PURES. APPLICATION A LA REALISATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHE MINCES

ETUDE DE LA CRISTALLISATION DE SILICIUM AMORPHE OBTENU PAR PYROLYSE DE DISILANE PAR LPCVD DANS DES CONDITIONS ULTRA-PURES. APPLICATION A LA REALISATION DE TRANSISTORS MOS EN COUCHE MINCES PDF Author: Thierry Kretz (ingénieur en nanotechnologies).)
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Languages : fr
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Book Description
L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'ELABORER DES TRANSISTORS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN A GROS GRAINS, A PARTIR DE COUCHES AMORPHES DE HAUTE PURETE REALISEES DANS UN REACTEUR DE TYPE UHVCVD ET CRISTALLISEES THERMIQUEMENT EN PHASE SOLIDE. LES MATERIAUX AMORPHES ELABORES A PARTIR DU GAZ DISILANE, DECOMPOSE A DES TEMPERATURES VARIANT DE 460 A 540C, SONT COMPARES AUX DEPOTS A BASE DE GAZ SILANE OBTENUS PAR PYROLYSE A 550C. LES ANALYSES SIMS REVELENT QUE LES CONCENTRATIONS EN OXYGENE ET EN CARBONE DANS CES DEPOTS SONT DE PLUS DE DEUX ORDRES DE GRANDEUR INFERIEURES A CELLES RAPPORTEES DANS LA LITTERATURE POUR DES DEPOTS LPCVD. PAR SPECTROMETRIE RAMAN, NOUS MONTRONS QUE POUR UNE VITESSE DE DEPOT IDENTIQUE, LE SILICIUM AMORPHE REALISE A PARTIR DU GAZ DISILANE PRESENTE UN DEGRE DE DESORDRE STRUCTURAL SUPERIEUR AU SILICIUM AMORPHE GENERE PAR LE GAZ SILANE. LA CRISTALLISATION EN PHASE SOLIDE DES COUCHES AMORPHES DE HAUTE PURETE EST ENSUITE ETUDIEE. L'EVOLUTION DE LA TEXTURE 111 DES COUCHES POLYCRISTALLINES EN FONCTION DES CONDITIONS DE DEPOT EST DETERMINEE PAR DIFFRACTION DE RAYONS X DANS LA CONFIGURATION (-2). UNE METHODE DE SUIVI IN SITU (DANS LE FOUR DE RECUIT) DE L'EVOLUTION DE LA CONDUCTANCE DES COUCHES, EN FONCTION DE LA DUREE DE RECUIT, COMBINEE AVEC DES OBSERVATIONS EN MICROSCOPIE ELECTRONIQUE DE LA VARIATION DE LA TAILLE DES GRAINS, POUR DIFFERENTES TEMPERATURES DE CRISTALLISATION, NOUS PERMET DE REMONTER AUX ENERGIES D'ACTIVATION DU TAUX DE NUCLEATION, E#N, ET DE LA VITESSE DE CROISSANCE, E#G, DES CRISTALLITES. LES VALEURS DE E#N ET E#G SONT EN BONNE CORRELATION AVEC LA DIFFERENCE DE TAILLE DE GRAINS (PLUS D'UN ORDRE DE GRANDEUR) OBSERVEE ENTRE LES COUCHES A BASE DE SILANE ET CELLES A BASE DE DISILANE. FINALEMENT NOUS MONTRONS QUE L'UTILISATION DU GAZ DISILANE PERMET D'AMELIORER LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES (MOBILITE, TENSION DE SEUIL, PENTE SOUS LE SEUIL) DES TRANSISTORS EN COUCHES MINCES EN SILICIUM POLYCRISTALLIN

Effet du dopage sur les propriétés de transport des couches de silicium polycristallin

Effet du dopage sur les propriétés de transport des couches de silicium polycristallin PDF Author: Meriem Zaghdoudi
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Languages : fr
Pages : 107

Book Description
Ce travail de thèse est consacré à la fabrication de transistors en couches minces (TCM) de silicium polycristallin (Si-poly), déposé amorphe par LPCVD à 550° C et cristallisé en phase solide à 600° C sous la couche active qui est traditionnellement du Si-poly non-dopé. La première partie est réservée à l'étude des propriétés physiques, optiques et électriques du Si-poly très faiblement dopé en phosphore ou en bore, in-situ pendant le dépôt. L'ensemble des caractérisations physiques (Microscope Eléctronique à Balayage), optiques (transmission optique, photodéflexion thermique (PDS), photluminescence à très basse température) et électriques (conductivité, effet Hall) montrent une amélioration des propriétés du matériau avec le dopage jusqu'à un optimum au delà duquel les propriétés se détériorent de nouveau. La deuxième partie traite de la réalisation de TCMs à couche active faiblement dopée et à canal N et P. Les transistors de type N dont le rapport W/L = 80μm/40m présentent une mobilité d'effet de champ de 160 cm2/V.s et une tension de seuil 1,2 V pour une épaisseur d'oxyde de grille de 70 nm. Une dispersion de moins de 6% sur la valeur de la mobilité est obtenue sur une surface de 5 cm x 5 cm. Ces valeurs présentent une grande stabilité sous l'effet de l'application d'un stress de tension de grille positif ou négatif.

Cristallisation par traitement laser de films de silicium amorphe hydrogènes

Cristallisation par traitement laser de films de silicium amorphe hydrogènes PDF Author: Jean-Guy Maillou
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Languages : fr
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Book Description
NOUS ETUDIONS DANS CE MEMOIRE LA CRISTALLISATION PAR IRRADIATION LASER DE COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE DEPOSE PAR DECOMPOSITION CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR (CVD), OU PAR PULVERISATION, SUR DES SUBSTRATS DE VERRE OU DE SILICE. LES LASERS UTILISES SONT LE LASER A EXCIMERE AR.F PULSE ET LE LASER CONTINU ARGON. LES TECHNIQUES UTILISEES POUR CARACTERISER CES ECHANTILLONS AVANT ET APRES IRRADIATION PAR LASER SONT: LES RAYONS X A INCIDENCE RASANTE, LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE PAR TRANSMISSION ET LA REFLECTIVITE OPTIQUE (SPECTROMETRE BECKMAN). DANS LES DEUX TYPES D'ECHANTILLONS, APRES IRRADIATION PAR LASER A EXCIMERE AR.F, LA COUCHE CRISTALLISEE COMPORTE UNE ZONE A GROS GRAINS EN SURFACE ET UNE ZONE A GRAINS FINS SOUS JACENTE: NOUS ETUDIONS LEURS EPAISSEURS ET LEURS ASPECTS EN FONCTION DES DENSITES D'ENERGIE DU FAISCEAU ET DU MODE DE DEPOT. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT COMPARES AVEC LE MODELE THERMIQUE DE S DE UNAMUNO. NOUS MONTRONS QUE LA DENSITE D'ENERGIE DE SEUIL POUR LA CRISTALLISATION A L'AIDE D'UN LASER A EXCIMERE AR.F, EST EN BON ACCORD AVEC LA DENSITE D'ENERGIE DE SEUIL CALCULEE POUR FONDRE LE SILICIUM AMORPHE. NOUS METTONS DE PLUS EN EVIDENCE D'APPARITION DE BULLES DANS LA ZONE CRISTALLISEE DES COUCHES DEPOSEES PAR CVD

Qualification de différents matériaux silicium en vue de la réalisation sur le même substrat de transistors dédiés à différentes applications

Qualification de différents matériaux silicium en vue de la réalisation sur le même substrat de transistors dédiés à différentes applications PDF Author: Amar Saboundji
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Languages : fr
Pages : 129

Book Description
Durant cette thèse, nous nous sommes intéressés à la fabrication de transistors en couches minces de silicium amorphe, microcristallin ou cristallisé par laser. La première phase du travail concerne l'étude de la cristallisation de la couche active des transistors par un laser continu Nd : Yag. Les couches cristallisées avec une énergie E = 3.64 W, ont des grains de taille maximale. Les transistors de type N présentent des mobilités d'environ 630 cm2/V.s. Cependant, ces transistors présentent une grande dispersion de la mobilité de l'ordre de 15% et surtout une variation aléatoire, inacceptable, du courant inverse d'un transistor à son voisin. L'énergie de 3.12 W semble être le meilleur compromis possible entre une bonne mobilité et une homogénéité acceptable, de l'ordre de 5%. Elle aboutit à une mobilité de 390 cm2/V.s. La taille des grains issus de cette cristallisation, induit des performances différentes des transistors selon leur orientation par rapport au balayage du laser. Les transistors parallèles présentent une mobilité moyenne de 390 cm2/V.s alors que les transistors perpendiculaire voient la mobilité chuter à 240 cm2/V.s.Dans la seconde partie de ce travail nous somme intéressés à la faisabilité de transistors stables fabriqués à basse température. Les transistors réalisés avec des couches de silicium amorphe déposé par filament chaud donnent des résultats intéressants particulièrement une grande mobilité d'effet de champ ((= 1.3 cm2/V·s). Ils sont par contre aussi instables que les habituels transistors au silicium amorphe. Par contre les transistors fabriqués à partir de silicium microcristallin présentent une très bonne stabilité. De très grandes mobilités d'électrons (40 cm2/V·s) sont obtenues avec des transistors réalisés à partir de couches micrcristallines déposées aussi bien par filament chaud que par PECVD. Ces résultats confirment la possibilité d'utiliser le silicium microcristallin comme alternative au silicium amorphe dans les écrans plats La valeur de la mobilité de trous obtenue 1.15 cm2/V·s, jamais atteinte auparavant avec ce type de matériau, est quant à elle suffisante pour envisager la réalisation de circuits CMOS.

CARACTERISATION DE COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE CRISTALLISEES PAR FAISCEAU LASER

CARACTERISATION DE COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE CRISTALLISEES PAR FAISCEAU LASER PDF Author: KAMEL.. MIROUH
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Category :
Languages : fr
Pages : 126

Book Description
LE TRAVAIL PRESENTE A POUR BUT DE CRISTALLISER DES COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE, DEPOSEES PAR C. V. D. SUR DES SUPPORTS DE SILICIUM MONOCRISTALLINS D'ORIENTATION 100 OU SUR DE LA SILICE FONDUE, A L'AIDE D'UN FAISCEAU LASER. LES LASERS UTILISES AU COURS DE CE TRAVAIL SONT : LASER RUBIS PULSE, LASER YAG PULSE ET BALAYE, ET LASER CO::(2) CONTINU ET BALAYE. SUIVANT LE TYPE DE LASERS UTILISES LA CRISTALLISATION PEUT SE PASSER EN PHASE SOLIDE OU EN PHASE LIQUIDE. LES CINETIQUES DE CRISTALLISATION ET L'INTERACTION LASER-SOLIDE ONT ETE ETUDIEES. LES MOYENS UTILISES, POUR CARACTERISER LES COUCHES RECUITES, SONT LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE PAR TRANSMISSION, ET LA RETRODIFFUSION DES IONS **(4)HE**(+) D'ENERGIE DE L'ORDRE DU MEV (R.B.S.). LES RESULTATS OBTENUS VARIENT SUIVANT LE SUPPORT UTILISE. LA FORMATION DE NITRURE DE SILICIUM (SI::(3)N::(4)) A ETE OBSERVEE AINSI QUE SA SEGREGATION EN SURFACE

Utilisation de silicium déposé microcristallin par PECVD et re-cristallisé par laser excimère dans la fabrication de transistors en couches minces à T

Utilisation de silicium déposé microcristallin par PECVD et re-cristallisé par laser excimère dans la fabrication de transistors en couches minces à T PDF Author: Tanguy Pier
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 190

Book Description
L’objet de ce travail de thèse est la mise au point d’une technologie capable de produire des transistors en couches minces performants à partir de silicium à une température inférieure à 200°C compatible avec l’usage de substrats plastiques. Il repose sur le recours au recuit par laser excimère qui permet de re-cristalliser à posteriori des couches de silicium microcristallin déposées à une température de 165°C. La première partie de ces travaux consiste en l’établissement de la technique de re-cristallisation sur substrat de verre. L’application du recuit par paliers d’énergie progressifs permet d’aboutir à une couche très cristallisée faite de grains de grande taille et non-endommagée. Des grains de grande taille, 300 nm, ainsi qu’un taux de cristallinité de 89%, sont obtenus. Les transistors produits à partir de telles couches ont pu démontrer une mobilité d’effet de champ de 400 cm2/V.s pour les électrons. La partie suivante envisage le report sur substrats plastiques de la technique éprouvée sur verre. Le premier substrat testé est le PDMS. Des couches d’une cristallinité de 80% avec des grains atteignant 400 nm sont produites. Les transistors fabriqués à partir de ces couches montrent une mobilité électronique de 65 cm2/V.s. Le second substrat testé est le PEN. Le recours à une technique similaire permet là aussi l’obtention de couches très cristallisées, à 84%, porteuses de gros grains, 400 nm. Il est possible de réaliser des transistors d’une mobilité électrique de 47 cm2/V.s sur ce dernier substrat.