Thèse soutenue

Mecanismes de germination et de croissance sous faisceaux d'ions : co dans si

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Auteur / Autrice : MARYLENE PALARD
Direction : Marie-Odile Ruault
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

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L'objectif de ce travail est de preciser l'evolution des premiers stades de precipitation, sous faisceaux d'ions, en comparant deux situations complementaires : celle (irradiation) ou le faisceau accelere la diffusion par creation de defauts, et celle (implantation ionique) ou le faisceau, s'arretant dans la matrice, genere des defauts et depose des atomes modifiant continument la composition de la matrice. Nous choisissons d'etudier la germination/croissance de precipites de cosi#2, formes par implantation co#+ dans du si cristallin. La technique d'investigation utilisee est la microscopie electronique a transmission (met) en champ sombre, in-situ, qui permet d'identifier deux types de precipites : le type a (en epitaxie parfaite avec la matrice) et le type b (macle). Nous determinons la densite de precipites des differents types et leurs cinetiques de taille, en fonction de la temperature et des conditions d'irradiation/implantation. Des modelisations ont egalement ete mises en place en collaboration avec les theoriciens de rossendorf pour guider l'interpretation. Pour comprendre le role des differents parametres d'implantation (temperature, flux, existence ou absence d'un terme source) sur la precipitation, nous realisons tout d'abord des experiences d'irradiation si#+ et de recuit sur des echantillons contenant des precipites de cosi#2. La concentration de co dans notre systeme est alors constante. Nous considerons ensuite un systeme recevant continument de la matiere par implantation co#+. Nous mettons en evidence une croissance independante, par murissement d'ostwald, des deux types de precipites (a et b) au cours des recuits alors que sous irradiation si#+ les precipites b se dissolvent au profit de la croissance des precipites a. L'analyse de la precipitation sous implantation co#+ est realisee sur les precipites b qui representent 80% des precipites formes. L'evolution de la densite de precipites sous implantation co#+ se scinde en trois regimes de precipitation (germination transitoire, germination stationnaire et croissance pure). Bien que les domaines d'etude utilises dans la simulation monte carlo ne recouvrent pas les domaines d'etude experimentaux, les caracteristiques des trois regimes en fonction du flux et de la temperature d'implantation sont analogues dans les deux approches.