Thèse soutenue

Soudure directe silicium sur silicium : étude de procédés de passivation de l'interface

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Auteur / Autrice : Damien Valente
Direction : Laurent Ventura
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique
Date : Soutenance le 05/07/2011
Etablissement(s) : Tours
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de microélectronique de puissance (Tours)
Laboratoire : École polytechnique universitaire (Tours)
Jury : Président / Présidente : Eric Millon
Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Morancho, Nathalie Cezac Batut, Wilfried Vervisch, Guylaine Poulin Vittrant
Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Morancho, Georges Bremond

Résumé

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Ces travaux de thèse accompagnent le développement de nouvelles architectures d’interrupteurs monolithiques bidirectionnels en courant et en tension. L’une des voies technologiques proposées consiste à contrôler les propriétés électriques de l’interface de soudure Si-Si. Nous avons mis en évidence la nature complexe de l’activité électrique de l’interface avec l’existence d’un continuum d’états d’énergie au caractère recombinant. L’intégration d’une telle brique technologique nécessite alors la maîtrise de la passivation/décoration de l’interface par diffusion d’impuretés. La passivation des états d’interfaces par hydrogénation a montré une amélioration des propriétés électriques globales de l’interface de soudure avec une réduction de la dispersion des paramètres électriques. Une contamination contrôlée par diffusion de platine, nous a permis d’obtenir une désactivation, voire une compensation, du phosphore à l’interface, accompagnée d’une disparition des niveaux profonds.