Thèse soutenue

Développement de techniques d'analyse électrique et électro-optique des dispositifs MOS

FR
Auteur / Autrice : Jean-Pierre Follegot
Direction : Bernard Balland
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique
Date : Soutenance en 1985
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPM - Laboratoire de Physique de la Matière (1961-2007)

Résumé

FR

La nécessité de réaliser des couches isolantes de bonne qualité, c'est-à-dire exemptes de défauts électriquement actifs, conduit au développement de techniques d'analyse électre-optique sophistiquées, précises et sensibles. Dans le cadre de ce travail, nous avons développé plusieurs d'entre elles. Pour ce faire, nous avons mis en œuvre un dispositif expérimental particulièrement performant. Celui-ci regroupe : 1) des méthodes purement électriques fournissant des informations relatives aux propriétés électriques de l'interface Si-Si02 (exploitation de la réponse capacitive quasi-statique, de la dispersion d'admittance avec la fréquence) ; 2) des méthodes électre-optiques permettant de connaître non seulement les hauteurs de barrières de potentiel aux interfaces grille-isolant et isolant semiconducteur, mais aussi les caractéristiques physiques des pièges profonds localisés dans la couche d'oxyde. Une étude théorique préalable du problème posé par l'analyse des structures de petites dimensions, nous a conduit à définir un "cahier des charges ». Compte tenu de celui-ci, nous avons conçu et réalisé l'ensemble expérimental que nous avons ensuite utilisé pour l'analyse de quelques structures. Les modèles permettant l'exploitation des réponses capacitives et en courant conduisent aux divers paramètres des centres de capture des porteurs photo-injectés, à partir de l'une ou l'autre interface. Nous avons identifié un certain nombre de défauts électriquement actifs dans les couches de SiO2 , de nature intrinsèque ou extrinsèque (mode de croissance, implantation, diffusion de certaines impuretés). Par ailleurs, grâce à ce dispositif, nous avons étudié les hauteurs de barrières de potentiel dans les structures Métal-SiO2-Si à grille semi-transparente.