Etude et production de dislocations et de fautes d’empilements dans le SiC-4H dopé n par microscopie électronique en transmission

Study and production of dislocations and stacking faults in n doped SiC-4H by transmission electron microscopy

• Auteur / Autrice : Hosni Idrissi
• Direction : Bernard Pichaud, Maryse Lancin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Semiconducteurs -- Défauts

Carbure de silicium

Dislocations dans les semiconducteurs

Résumé

La dynamique des dislocations à basse température (400°C<T<700°C), dans le SiC-4H a été étudiée. Les défauts ont été caractérisés par attaque chimique et microscopie électronique en transmission, seules des doubles fautes d’empilement (DFE) bordées par des partielles 30°Si(g) sont formées pendant la déformation. Les partielles C(g) sont immobiles. La mesure directe des vitesses de dislocations en fonction de la contrainte mécanique et de la température, a permis de remonter aux paramètres dynamiques: exposant de contrainte m=1,4 à 2 et énergies d’activation 1,3<Q<1,7eV. Cette étude propose une origine énergétique des DFE. La faible distance d’équilibre entre les partielles s’explique par une transformation de phase 4H-3C et/ou un effet de position du niveau de Fermi dans la bande interdite.

The dislocation dynamics was studied at low temperature (400°C<T<700°C) in 4H-SiC. The defects were characterized by etch pits and transmission electron microscopy, double stacking faults (DSFs) bounded by 30° Si(g ) partials were only produced during deformation, the C(g) are sessile. The direct measurement of dislocation velocity as a function of stress and temperature allowed the dynamic parameters to be extracted: stress exponent between 1. 4 and 2 and activation energies 1. 3<Q<1. 7eV. In this study we proposed an energetic origin for the DSFs. The short equilibrium distance between both partial dislocations may be interpreted by a phase transformation and/or an effect of the Fermi level position in the band gap.