Etude d'heterostructures si#1#-#xge#x-si elaborees par pulverisation ionique : effet des particules energetiques sur le mode de croissance et la contrainte

Study of si#1#-#xge#x-si heterostructures deposited by ion beam sputter deposition: effect of energetic particles on growth mode and stress

• Auteur / Autrice : NABIL MOSLEH
• Direction : F. MEYER
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Des couches minces de ge et de sige ont ete deposees sur des substrats de silicium par pulverisation ionique dans un systeme ultra vide. La croissance de ces films en fonction des parametres de depot a ete etudiee. Pour les basses temperatures de depot, la croissance des films de ge est bidimensionnelle jusqu'aux cinq premieres monocouches, puis peut s'expliquer au dela de cette epaisseur par une segregation d'une fraction de monocouche de si a la surface des films de ge. La morphologie de la surface de ces films evolue d'une surface lisse pour les temperatures inferieures ou egales a 550c, vers une surface rugueuse lorsque la temperature augmente. Une evolution similaire de la rugosite de surface a ete observee pour des couches tres fines de sige. Toutefois, il est a noter que les films de ge deposes par pulverisation ionique presentent une interface plus abrupte et une surface plus lisse que les films deposes par epitaxie par jets moleculaires. Ce dernier resultat est du au bombardement du film en croissance par les particules energetiques issues de la cible. Les films de sige presentent une contrainte compressive plus importante que celle mesuree sur des films deposes par epitaxie par jets moleculaires dans les memes conditions. L'etude de l'evolution de la contrainte apres recuit a montre que les mecanismes de relaxation de la contrainte dans nos films sont differents des mecanismes observes dans les films elabores par des methodes thermiques. L'analyse de la structure de ces films a revele la presence de defauts qui dependent de la temperature de depot. Certains de ces defauts sont dus aux particules rapides arrivant sur le film en croissance. Ces particules ont en effet une energie suffisante pour deplacer des atomes, creer des defauts, et conduire ainsi a une contrainte en compression