Cristallogenèse de carbure de silicium cubique (SiC-3C) en phase gazeuse

Crystal growth of cubic silicon carbide (3C-SiC) from gaseous phase

• Auteur / Autrice : Irina Galben-Sǎndulache
• Direction : Michel Pons, Didier Chaussende
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux, mécanique, génie civil, électrochimie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des matériaux et du génie physique (Grenoble)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Aristote (Thessalonique, Grèce)
• Jury : Président / Présidente : Jocelyn Achard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Camassel, Alexandre Boulle
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Gabriel Ferro

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nucléation

Cristallographie

Carbure de silicium

Mots clés libres

SiC-3C

Nucléation et croissance

Transformation polytypique

Dopage n

SiC-3C

Nucleation and growth

Polytypic transformation

N doping

Résumé

L’utilisation du SiC-3C pour les applications en électronique de puissance requiert sa disponibilité sous forme de monocristaux massifs. À ce jour, ceci n’a pas été démontré car le développement de monocristaux bute sur le double problème de l’absence de germe et de l’absence d’un procédé adapté. En fait, de nombreuses données nécessaires à la cristallogenèse du 3C sont toujours manquantes. Ce travail de thèse vise à apporter certaines de ces données de base. Nous avons pour cela étudié les mécanismes de nucléation et croissance du 3C en phase gazeuse à haute température, la transition 3C-6H en phase solide, le dopage n du SiC-3C ainsi que les défauts étendus présents dans les cristaux. L’ensemble des résultats obtenus a notamment permis de proposer des solutions technologiques, comme la technique de « necking », permettant un contrôle de la nucléation et le filtrage des défauts cristallins

To date, the development of 3C-SiC single crystals stumbles on a double problem : the lack of substrate and the lack of a suitable growth process. In fact, many data for 3C crystal growth are still missing. This thesis aims at introducing some of these data. In this respect, we studied the mechanism of nucleation and growth of 3C in the gas phase at high temperature, the 3C-6H solid state transition, the n doping of SiC-3C and the extended defects present in the crystals. The overall results have enable us to propose technological solutions, such as the « necking » technique, allowing the control of nucleation and crystalline defects filtering