Contribution a l'etude des dommages induits par les ions lourds de grande energie dans les films d'oxyde de silicium thermique

Study of radiation damage induced by high energy heavy ions in thermal silicon oxide films

• Auteur / Autrice : MARIE-CLAUDE BUSCH
• Direction : Paul Siffert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Dans ce travail, nous avons etudie les dommages induits par les ions lourds de grande energie (e>1 mev/uma) dans les couches d'oxyde de silicium (sio#2) thermique. L'analyse structurale de films d'oxyde irradies a mis en evidence la formation de defauts ponctuels due a la rupture de liaison si-o ainsi que des distorsions du reseau sio#2 entrainant de fortes contraintes au niveau des liaisons. L'effet le plus remarquable est une diminution de la valeur moyenne des angles inter-tetraedriques si-o-si correlee a une densification importante des couches d'oxyde. L'endommagement de la structure de l'oxyde depend du pouvoir d'arret electronique de l'ion incident et de la fluence d'irradiation. La spectrometrie infrarouge nous a permis de determiner la section efficace d'endommagement et de rayon des traces dans les films d'oxyde pour chaque ion. Nous avons egalement constate une degradation des proprietes electriques des couches d'oxyde irradiees, se traduisant par une augmentation de la densite d'etats d'interface et par la creation de charges positives piegees dans l'oxyde. Ces defauts electriquement actifs ont ete attribues respectivement a des centres paramagnetiques pb et e. Finalement, des analyses du silicium sous-jacent ont fait apparaitre la presence de defauts du type lacune-intersticiel, dont la concentration augmente avec la fluence d'irradiation et qui agissent comme centres de compensation du dopant