Croissance et nitruration à basse pression d'oxydes minces de silicium PDF Download
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Book Description
Avec la miniaturisation des technologies MOS, la diminution de l'épaisseur de l'oxyde de grille pose de nouvelles difficultés liées au contrôle de l'épaisseur, à la diffusion des impuretés et des dopants et à l'injection de porteurs chauds. Ce travail est consacré à la croissance et à la nitruration à basse pression d'oxyde de grille mince de silicium ; les mécanismes de ces réactions sont étudiés en relation avec les caractéristiques physico-chimiques et électriques des structures et dispositifs MOS. La croissance des oxydes très minces, qualifiée d'anormalement rapide, est décrite en faisant intervenir l'effet d'un champ électrique dans l'oxyde. Les cinétiques d'oxydation relevées dans le régime initial sont bien décrites par un modèle combinant la participation d'un flux d'espèces oxydantes diffusant sous l'effet du champ électrique et d'un flux soumis uniquement à la diffusion thermique. L'étude de la nitruration montre que l'utilisation de la basse pression de NH3 permet une incorporation spécifique d'azote, essentiellement localisée aux interfaces et très faible dans le volume de l'oxyde. Les faibles densités de charges fixes et l'absence de création d'état d'interface consécutives à ce procédé de nitruration permettent de ne pas dégrader la mobilité des porteurs et la tension de seuil des transistors NMOS et PMOS. Le faible piégeage caracterisé par injection fowler-nordheim est expliqué par les faibles niveaux d'azote et d'hydrogène incorporés dans le volume de SiO2 ; il est amélioré après une étape de réoxydation in-situ à faible pression d'oxygène sec. L'amélioration des propriétés de barrière de diffusion est démontrée sur des structures PMOS à grille P+ dopée en BF2. Un avantage important du procédé de nitruration NH3 basse pression concerne le durcissement de l'interface qui se manifeste par une augmentation de la durée de vie des transistors NMOS. Expérimentalement, ces propriétés électriques sont comparées à celles obtenues selon d'autres procédés de nitruration (plasma et nitruration en N20).
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Avec la miniaturisation des technologies MOS, la diminution de l'épaisseur de l'oxyde de grille pose de nouvelles difficultés liées au contrôle de l'épaisseur, à la diffusion des impuretés et des dopants et à l'injection de porteurs chauds. Ce travail est consacré à la croissance et à la nitruration à basse pression d'oxyde de grille mince de silicium ; les mécanismes de ces réactions sont étudiés en relation avec les caractéristiques physico-chimiques et électriques des structures et dispositifs MOS. La croissance des oxydes très minces, qualifiée d'anormalement rapide, est décrite en faisant intervenir l'effet d'un champ électrique dans l'oxyde. Les cinétiques d'oxydation relevées dans le régime initial sont bien décrites par un modèle combinant la participation d'un flux d'espèces oxydantes diffusant sous l'effet du champ électrique et d'un flux soumis uniquement à la diffusion thermique. L'étude de la nitruration montre que l'utilisation de la basse pression de NH3 permet une incorporation spécifique d'azote, essentiellement localisée aux interfaces et très faible dans le volume de l'oxyde. Les faibles densités de charges fixes et l'absence de création d'état d'interface consécutives à ce procédé de nitruration permettent de ne pas dégrader la mobilité des porteurs et la tension de seuil des transistors NMOS et PMOS. Le faible piégeage caracterisé par injection fowler-nordheim est expliqué par les faibles niveaux d'azote et d'hydrogène incorporés dans le volume de SiO2 ; il est amélioré après une étape de réoxydation in-situ à faible pression d'oxygène sec. L'amélioration des propriétés de barrière de diffusion est démontrée sur des structures PMOS à grille P+ dopée en BF2. Un avantage important du procédé de nitruration NH3 basse pression concerne le durcissement de l'interface qui se manifeste par une augmentation de la durée de vie des transistors NMOS. Expérimentalement, ces propriétés électriques sont comparées à celles obtenues selon d'autres procédés de nitruration (plasma et nitruration en N20).
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CE TRAVAIL S'INSCRIT DANS LE CADRE GENERAL DES RECHERCHES RELATIVES A LA PHYSICOCHIMIE DES SURFACES ET INTERFACES DU SILICIUM. L'APPROCHE PRIVILEGIEES EST D'ACCEDER A UNE NOUVELLE CONNAISSANCE DE LEUR STRUCTURE ELECTRONIQUE ET DES LIAISONS CHIMIQUES MISES EN JEU. L'OBJECTIF DE L'ETUDE PLUS SPECIFIQUEMENT, PAR ANALYSE AUGER ET SPECTROSCOPIE DE PERTES, L'INFLUENCE DU BOMBARDEMENT ELECTRONIQUE SUR L'OXYDATION DE LA FACE (100) DU SILICIUM MONOCRISTALLIN, A TEMPERATURE AMBIANTE. AU-DELA LA CARACTERISATION DU MODE DE FORMATION DE L'INTERFACE SI-SIO#2, LA QUESTION PRINCIPALE CONCERNE LA POSSIBILITE D'UTILISER DE TELS OXYDES ULTRA-MINCES DANS L'ELABORATION DE STRUCTURES DU TYPE POS. PLUSIEURS CONCLUSIONS SE DEGAGENT DE CE TRAVAIL. LA PREMIERE EST UNE CONFIRMATION DE L'EFFICACITE DES ELECTRONS DANS LE PROCESSUS D'OXYDATION ET DU ROLE DETERMINANT DES SECONDAIRES. APRES QUE L'INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES EXPERIMENTAUX AIT ETE ANALYSEE, LA MISE EN UVRE CONJOINTE DE L'AES ET DE L'ELS PERMET DE DECRIRE L'OXYDE FORME EN SURFACE DE SI (100) COMME UNE SILICE PROBABLEMENT DESORDONNEE AVEC UNE COUCHE D'INTERFACE FORMEE D'UN MELANGE D'ENTITES SIO#X SOUS-STOECHIOMETRIQUES EN CONFORMITE AVEC UN MODELE RBM (RANDOM BONDING MODEL). ENFIN, L'ETUDE DE LA CROISSANCE DU COBALT, A TEMPERATURE AMBIANTE, SUR CET OXYDE ELECTRONIQUE ET EN MODE THERMIQUE D'EPAISSEUR EQUIVALENTE MET EN EVIDENCE UNE MOINS BONNE TENUE DE L'OXYDE ELECTRONIQUE DEVANT LA POSSIBILITE DE DIFFUSION DU METAL
Author: Agnes Buka Publisher: World Scientific ISBN: 1848167997 Category : Science Languages : en Pages : 299
Book Description
The book intends to give a state-of-the-art overview of flexoelectricity, a linear physical coupling between mechanical (orientational) deformations and electric polarization, which is specific to systems with orientational order, such as liquid crystals. Chapters written by experts in the field shed light on theoretical as well as experimental aspects of research carried out since the discovery of flexoelectricity. Besides a common macroscopic (continuum) description the microscopic theory of flexoelectricity is also addressed. Electro-optic effects due to or modified by flexoelectricity as well as various (direct and indirect) measurement methods are discussed. Special emphasis is given to the role of flexoelectricity in pattern-forming instabilities. While the main focus of the book lies in flexoelectricity in nematic liquid crystals, peculiarities of other mesophases (bent-core systems, cholesterics, and smectics) are also reviewed. Flexoelectricity has relevance to biological (living) systems and can also offer possibilities for technical applications. The basics of these two interdisciplinary fields are also summarized.
Author: Jerome V. Moloney Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9780387985817 Category : Business & Economics Languages : en Pages : 270
Book Description
Mathematical methods play a significant role in the rapidly growing field of nonlinear optical materials. This volume discusses a number of successful or promising contributions. The overall theme of this volume is twofold: (1) the challenges faced in computing and optimizing nonlinear optical material properties; and (2) the exploitation of these properties in important areas of application. These include the design of optical amplifiers and lasers, as well as novel optical switches. Research topics in this volume include how to exploit the magnetooptic effect, how to work with the nonlinear optical response of materials, how to predict laser-induced breakdown in efficient optical devices, and how to handle electron cloud distortion in femtosecond processes.
Author: Valérie Thirion
Author: Valérie Thirion
Author: Alexandre Guiller
Author: BENAFGOUI.. SEFSAF
Author: Agnes Buka
Author: Jerome V. Moloney