Fabrication et caracterisation de couches minces de silicium-germanium polycristallin deposees par lpcvd application aux transistors films minces

• Auteur / Autrice : DENIS GUILLET
• Direction : Michel Sarret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

Ce travail est consacre a la fabrication de couches de silicium-germanium non dope deposees par lpcvd (low pressure chemical vapor deposition). L'objectif final est de savoir si de telles couches peuvent servir dans le monde de la microelectronique (c'est-a-dire s'integrer dans des dispositifs electroniques en tant que couches actives) dans le but par exemple de diminuer le budget thermique. Une premiere partie est donc consacree a la fabrication des couches en utilisant comme gaz du silane et du germane dilue dans l'hydrogene. Nous avons alors etudie l'influence sur les vitesses de croissance ainsi que sur leur energie d'activation des flux de gaz, de la pression totale dans le four de depot, de la temperature et de l'incorporation de germanium dans les couches. Il s'avere que la presence de germanium modifie les cinetiques de depot et il s'ensuit, dans notre gamme d'etude, que la vitesse est multipliee par un facteur allant jusqu'a 5 par rapport a des depots de silicium. Dans une seconde partie, nous nous interessons aux caracteristiques electriques de ces couches. La cristallisation des couches deposees amorphes est d'abord etudiee. Ensuite, l'etude electrique nous montre que, selon les conditions de realisation des films, des resistivites sur une gamme de quelques 10. Cm a 10 5. Cm sont obtenues. On a conclu a la presence d'une distribution d'etats accepteurs dans la bande interdite. Cette distribution, certainement due au germanium, provoque une dispersion sur les caracteristiques des films deposes amorphes puis recuites. L'ultime partie consiste a fabriquer des transistors en couches minces avec du silicium-germanium comme couche active. Il s'avere que les resultats restent insuffisants par rapport a ceux que l'on