Fabrication et étude des propriétés physiques des nanostructures Si/SiGe : application aux nouveaux dispositifs

Fabrication and study of the physical properties of si/sige nanostructures. New device application

• Auteur / Autrice : Laurent Garchery
• Direction : Gilbert Vincent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Electronique

Etude experimentale

Nanotechnologie

Silicium

Nc

Germanium siliciure

Nc

Na

Compose binaire

Materiau poreux

Transistor mos

Heterojonction

Effet hall

Mobilite porteur charge

Stabilite thermique

Sige

Ge si

Gaz bidimensionnel

Experimental study

Nanotechnology

Silicon

Nc

Germanium silicides

Nc

Na

Binary compound

Porous material

Mos transistor

Heterojunction

Hall effect

Charge carrier mobility

Thermal stability

Résumé

La technologie de la microelectronique silicium beneficie aujourd'hui d'investissements massifs et continus. Tout porte a croire que les excellentes proprietes du systeme si/sio#2 assureront la perennite du si pendant encore de nombreuses annees. Le developpement de nouveaux materiaux pouvant ameliorer les performances des dispositifs a base de si est donc encourage. En particulier, l'heterosysteme si/sige apparait comme le meilleur candidat pour le developpement d'une technologie a heterojonction a base de si. De tels materiaux doivent cependant etre compatibles avec les temperatures de recuit utilisees dans la technologie si. Les deux principaux dispositifs electroniques dans lesquels l'utilisation du sige est envisagee sont le transistor bipolaire et le transistor a effet de champ. Dans le cas du transistor a effet de champ, l'interet du sige est d'ameliorer les proprietes de transport parallele au plan des couches. Cette these est consacree a l'etude experimentale de ces proprietes ainsi qu'a l'analyse et a la comprehension du fonctionnement des heteronjonctions si/sige. Nous rappelons tout d'abord les proprietes de structure de bandes des heterosystemes contraints si/sige ainsi que la methode de mesure par effet hall que nous avons utilisee. Une etude de l'evolution thermique des proprietes de transport et de confinement de modulations de dopage si/sige de type p est ensuite presentee. Puis, nous analysons les proprietes de transport electronique des heterostructures si/sige elaborees sur un pseudo-substrat de sige relaxe. Le principe de fonctionnement specifique des dispositifs mos a canal enterre en sige est ensuite mis en evidence experimentalement. Nous constaterons finalement que les caracteristiques electriques des dispositifs mos a base de si peuvent etre ameliorees par l'introduction d'un canal enterre en sige