Download or read book Etude du dopage par implantation ionique d aluminium dans le carbure de silicium pour la r alisation de composants de puissance written by Mihai Bogdan Lazar and published by . This book was released on 2002 with total page 219 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin de doper localement le carbure de silicium l’implantation ionique est la seule méthode utilisable à cause des faibles coefficients de diffusion thermique des impuretés dopantes. L’étude s’est portée sur la réalisation de couches de type p par implantation ionique d’aluminium en ayant comme objectif la réalisation de composants de puissance bipolaires. Suite aux analyses physico-chimiques (SIMS, RBS/C, XPS, AFM) et électriques (mesures quatre pointes directement sur les couches SiC ou effectuées sur des structures-test VdP et TLM) des couches implantées dans différentes conditions (température, dose), une configuration de recuit post-implantation a été mise au point. On préserve la dose de dopants implantés avec une faible redistribution (voire aucune) après le recuit, dépendante des paramètres d’implantation. L’analyse de la recristallisation montre une bonne récupération de l’état cristallin (équivalent à ceux des échantillons vierges) dans le cas où l’implantation ionique ne crée pas de couche amorphe, en s’effectuant soit à température élevée (300°C) soit à la température ambiante en restant en-dessous du seuil d’amorphisation. On élimine les couches amorphes par le recuit post-implantation, l’endommagement résiduel étant d’autant plus important que la couche amorphe initiale est profonde. L’activation électrique des dopants (leur mise en sites substitutionnels) augmente avec le temps et la température de recuit, une activation complète nécessite des températures de recuit proches de 1800°C avec une durée de 30 min. Cette étude a été validée par la réalisation de composants de puissance en SiC. Plusieurs lots de plaquettes avec des diodes bipolaires protégées par JTE ont été réalisés par implantation ionique d’Al pour l’émetteur et sa protection JTE. L’homogénéité et la reproductibilité des caractéristiques directes confirment la qualité de l’implantation ionique et surtout du recuit post-implantation. Un meilleur comportement sous polarisations directe et inverse est trouvé pour les diodes réalisées par implantation à 300°C, ce qui confirme une meilleure activation électrique des dopants implantés à température élevée, ainsi qu’une meilleure qualité cristalline des couches. Les diodes réalisées à température ambiante montrent cependant des caractéristiques assez proches de celles implantées à 300°C. Des densités de courant aussi élevées que 200 A.cm-2 ont été obtenues pour une polarisation directe de 5V. La tenue en tension augmente avec la longueur des JTE ce qui montre le rôle bénéfique de cette protection. Le comportement électrique des diodes dépend de la taille de l’émetteur. La qualité des substrats SiC reste ainsi à améliorer. Des tenues en tension supérieures à 2 kV ont été obtenues.

Download or read book Dopage du carbure de silicium par implantation ionique written by Jocelyn Gimbert and published by . This book was released on 1999 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE PORTE SUR LE DOPAGE DU CARBURE DE SILICIUM SIC-6H ET SIC-4H PAR IMPLANTATION IONIQUE, A LA FOIS DES POINTS DE VUE PHYSICO-CHIMIQUE ET ELECTRIQUE. L'OBTENTION DE DOPAGES CONTROLES DE TYPE N ET P EST NECESSAIRE POUR LA REALISATION DE DISPOSITIFS DE HAUTE PUISSANCE ET/OU DE HAUTES FREQUENCES, TELS QUE LES MESFETS OU LES DIODES SCHOTTKY. DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS PRESENTONS LES PROPRIETES ELECTRIQUES ET PHYSIQUES PARTICULIERES DU CARBURE DE SILICIUM ET NOUS METTONS EN EVIDENCE L'INTERET DE DEVELOPPER UNE TECHNOLOGIE SUR CE MATERIAU. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, NOUS PRESENTONS LES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DE L'IMPLANTATION, ET EN PARTICULIER CELLE DES DOPANTS CLASSIQUES QUE SONT L'AZOTE, POUR LE DOPAGE DE TYPE N, ET L'ALUMINIUM ET LE BORE, POUR LE DOPAGE DE TYPE P. LES RESULTATS OBTENUS AVEC CES DOPANTS SONT DECRITS ET ANALYSES. NOUS EN DEDUISONS LES CONDITIONS EXPERIMENTALES PERMETTANT UNE BONNE QUALITE CRISTALLINE ET UN ETAT DE SURFACE ACCEPTABLE POUR LA REALISATION DE DISPOSITIFS. NOUS DETAILLONS EGALEMENT, DANS UNE TROISIEME PARTIE, LA CONDUCTION ELECTRIQUE DANS LES DEUX POLYTYPES SIC-4H ET SIC-6H. NOUS ABORDONS LE PROBLEME DE GEL DES PORTEURS ET CELUI DES DIFFERENTS MODES DE DIFFUSION DES PORTEURS. LES MESURES ELECTRIQUES SONT FAITES ESSENTIELLEMENT PAR EFFET HALL SUR MOTIF DE VAN DER PAUW ET PAR MESURE DE RESISTIVITE AVEC LA METHODE DES 4 POINTES. CELLES-CI NOUS PERMETTENT D'EN DEDUIRE LES PARAMETRES ESSENTIELS D'UNE COUCHE CONDUCTRICE DOPEE : LE TYPE DU MATERIAU, LA CONCENTRATION DE PORTEURS LIBRES, LA RESISTIVITE ET LA MOBILITE. LES RESULTATS DES EXPERIENCES REALISEES SONT COMMENTES ET COMPARES A L'ANALYSE THEORIQUE. L'INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES TECHNOLOGIQUES SUR LA CONDUCTION ELECTRIQUE EST ETUDIEE AFIN D'ENVISAGER LA FABRICATION DE DISPOSITIFS IMPLANTES SUR CARBURE DE SILICIUM.

Download or read book tude r alisation et caract risation de dopages par implantation ionique pour une application aux cellules solaires en silicium written by Adeline Lanterne and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour but d'étudier le dopage par implantation ionique pour la réalisation des différentes zones dopées des cellules solaires en silicium cristallin (émetteur, champ arrière...). L'avantage de l'implantation ionique, par rapport à la diffusion gazeuse, est de pouvoir contrôler le profil des dopants implantés ainsi que de simplifier les procédés de fabrication des cellules. Deux techniques d'implantation ionique ont été utilisées dans ces travaux, l'implantation classique par faisceau d'ions et l'implantation par immersion plasma. Des dopages au phosphore, au bore et à l'arsenic ont été réalisés par cette technique d'implantation avec une activation par recuit thermique. L'importance de la température de recuit, des doses d'implantation et des couches de passivation sur la qualité électrique des jonctions formées a été mise en évidence. Des jonctions à faible courant de saturation ont pu être obtenues pour les différentes sources dopantes. Ces dopages par implantation ont ensuite été appliqués à la réalisation de cellules solaires en silicium sur substrat de type p (avec un émetteur dopé au phosphore) et sur substrat de type n (avec un émetteur dopé au bore et un champ arrière dopé au phosphore). L'utilisation de l'implantation ionique a permis d'atteindre un rendement de 19,1 % sur les cellules de type p soit un gain de 0,6 %abs par rapport au dopage par diffusion gazeuse, ainsi qu'un rendement de 20,2 % sur les cellules de type n.

Download or read book MODELISATION DE L IMPLANTATION IONIQUE DANS SIC ET APPLICATION A LA CONCEPTION DE COMPOSANTS DE PUISSANCE written by Erwan Morvan and published by . This book was released on 1999 with total page 270 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'IMPLANTATION IONIQUE EST UNE ETAPE TECHNOLOGIQUE FONDAMENTALE POUR LA FABRICATION DE COMPOSANTS ELECTRONIQUES EN CARBURE DE SILICIUM (SIC). C'EST ACTUELLEMENT LA SEULE TECHNIQUE DE DOPAGE SELECTIF POUR CE SEMICONDUCTEUR CAR L'INCORPORATION DE DOPANTS PAR DIFFUSION THERMIQUE NECESSITE DES TEMPERATURES TRES ELEVEES, INCOMPATIBLES AVEC LES AUTRES ETAPES TECHNOLOGIQUES. L'IMPLANTATION PERMET DE MODIFIER LES PROPRIETES PHYSIQUES, ELECTRIQUES ET OPTIQUES DU SIC. LA PRECISION DE LA DOSE ET DE L'ENERGIE D'IMPLANTATION PERMET DE BIEN CONTROLER LA DISTRIBUTION DES IMPURETES INTRODUITES. L'UTILISATION D'IMPLANTATIONS MULTIPLES A DOSES ET ENERGIES VARIABLES PERMET D'OBTENIR UNE GRANDE VARIETE DE PROFILS D'IMPURETES. AFIN DE MIEUX COMPRENDRE ET D'OPTIMISER LE PROCEDE D'IMPLANTATION DANS LE SIC CRISTALLIN ET AFIN D'ORIENTER LA RECHERCHE, IL EST TRES INTERESSANT DE MODELISER LES PHENOMENES PHYSIQUES MIS EN JEU ET DE SIMULER LES TRAJECTOIRES DES IONS IMPLANTES. UNE ETUDE GENERALE DE LA MODELISATION ET DE LA SIMULATION DE L'IMPLANTATION IONIQUE A ETE REALISEE. A PARTIR DE CETTE ETUDE, UN SIMULATEUR D'IMPLANTATION IONIQUE DANS SIC MONOCRISTALLIN A ETE DEVELOPPE (6H, 4H, 3C). CE SIMULATEUR EST BASE SUR LA METHODE DE MONTECARLO DANS L'APPROXIMATION DES COLLISIONS BINAIRES. DES PROCEDURES DE TABULATION-INTERPOLATION ONT ETE MISES EN UVRE POUR ACCELERER LES SIMULATIONS. APRES VALIDATION A L'AIDE DE PROFILS EXPERIMENTAUX (SIMS), LE SIMULATEUR A ETE UTILISE POUR ETUDIER LES PROFILS D'IMPLANTATIONS MULTIPLES, LE PHENOMENE DE CANALISATION, LA DISPERSION LATERALE DES IMPURETES, LES DEFAUTS CREES PAR L'IMPLANTATION ET LES DEPLACEMENTS DE STCHIOMETRIE. EN COMBINANT LES RESULTATS EXPERIMENTAUX PUBLIES ET LES SIMULATIONS, DES CONDITIONS D'IMPLANTATION (ANGLES D'IMPLANTATION, DOSES ET ENERGIES D'IMPLANTATIONS MULTIPLES) ONT ETE DETERMINEES DANS LE BUT DE FABRIQUER DES ZONES ACTIVES DE COMPOSANTS DE PUISSANCE (EMETTEURS DE DIODES BIPOLAIRES, SOURCE/DRAIN DE MOSFET). POUR RECONSTRUIRE LE CRISTAL ENDOMMAGE PAR L'IMPLANTATION ET ACTIVER LES DOPANTS IMPLANTES, DES RECUITS A HAUTE TEMPERATURE SONT NECESSAIRES. L'ACTIVATION DE AL IMPLANTE A HAUTE ENERGIE A ETE EVALUEE PAR MESURE CAPACITIVE ET CELLE DE N PAR MESURE TLM. DES DIODES BIPOLAIRES P NN + (AL) ET DES MOSFETS LATERAUX (N) ONT ETE FABRIQUEES ET CARACTERISES.

Download or read book R alisation de jonctions pn dans le SiC 6H par implantation ionique d aluminium written by Laurent Ottaviani and published by . This book was released on 1999 with total page 237 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'implantation ionique est la seule technique de dopage local maîtrisable avec le carbure de silicium, la diffusion thermique nécessitant des températures trop élevées pour une industrialisation du procédé. Les principaux atomes dopants utilisés sont l'aluminium et le bore pour le type p, et l'azote pour le type n. Un problème important lié à cette technique réside dans l'activation électrique de l'espèce implantée. La création de l'émetteur de la diode bipolaire p+ nn+ étudiée exige cinq implantations successives d'aluminium, dont les énergies sont échelonnées entre 25 et 300 keV, afin d'obtenir un profil rectangulaire à concentration constante sur une distance précise ( 4.1019 cm•3 sur 0,5 μn). Ce dopage volumique est un dopage visé, c'est-à-dire qu'il est donné dans le cas où l'ionisation est complète. Or, les doses et énergies d'implantation utilisées conduisent à l'endommagement du cristal, et même à son amorphisation sur une certaine profondeur. il est donc nécessaire de pratiquer un recuit du matériau après l'implantation, d'une part pour recristalliser les zones endommagées, et d'autre part pour que les ions implantés diffusent localement sur des sites substitutionnels afin d'être électriquement actifs. Une étude complète visant à l'optimisation de la jonction électrique a été menée. Les paramètres spécifiquement liés à l'implantation ionique, tels que la valeur des angles d'implantations, la température et l'ordre énergétique, ont permis de contrôler la forme du profil de la jonction ainsi que l'endommagement du matériau. L'influence du recuit sur la stoechiométrie de surface, la cristallinité et l'activation électrique a également été dégagée, afin de choisir la meilleure configuration du four à induction, conduisant à un taux de mise en substitution des dopants proche de l'unité. Enfin, l'ensemble du procédé a été validé par la conception et la caractérisation de diodes bipolaires et Schottky.

Download or read book ETUDE DE LA GRAVURE DU CARBURE DE SILICIUM APPLICATION A LA REALISATION DE COMPOSANTS DE PUISSANCE written by FREDERIC.. LANOIS and published by . This book was released on 1997 with total page 223 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: EN ELECTRONIQUE, EN GENERAL, ET EN ELECTRONIQUE DE PUISSANCE, EN PARTICULIER, LES COMPOSANTS A BASE DE SILICIUM COMMENCENT A MONTRER DES LIMITES DIRECTEMENT IMPUTABLES AU MATERIAU. AVEC SES EXCELLENTES PROPRIETES PHYSIQUES, LE CARBURE DE SILICIUM (SIC) EST POTENTIELLEMENT UN CONCURRENT SERIEUX DU SILICIUM. LES RECENTS DEVELOPPEMENTS, EN CE QUI CONCERNE LA CROISSANCE DE CE MATERIAU, FONT DE LA FABRICATION DE DISPOSITIFS DE PUISSANCE EN SIC UN OBJECTIF A MOYEN TERME. DANS CE CADRE, LA MISE AU POINT D'UN PROCEDE DE GRAVURE EST IMPORTANTE PUISQU'ELLE INTERVIENT DANS LA REALISATION DE PROTECTIONS PERIPHERIQUES (MESA) ET DE CERTAINS COMPOSANTS (MOSFET EN TRANCHEE). LA GRAVURE A ETE REALISEE DANS UN REACTEUR DECR DANS UN MELANGE GAZEUX A BASE DE SF#6 ET D'O#2. UNE ETUDE PARAMETRIQUE A D'ABORD PERMIS LA DETERMINATION DES GRANDEURS PLASMA PERTINENTES : LA CONCENTRATION EN FLUOR ET LE BOMBARDEMENT IONIQUE. LE DEVELOPPEMENT D'UN MODELE PROPOSE DANS LA LITTERATURE A PERMIS D'ABOUTIR A UNE EXPRESSION MATHEMATIQUE DE LA VITESSE DE GRAVURE. LES PREDICTIONS DE CE MODELE ONT ETE CONFRONTEES AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. LES SURFACES DE GRAVURE ONT ENSUITE ETE ETUDIEES D'UN POINT DE VUE MORPHOLOGIQUE, CHIMIQUE, ET ELECTRIQUE. LA RUGOSITE DES SURFACES AVANT ET APRES GRAVURE ONT ETE COMPAREES . UN PROCEDE DE CONTROLE DE LA PENTE DE LA GRAVURE A ETE MIS AU POINT. DES ANALYSES XPS ONT PERMIS DE COMPARER LES COMPOSITIONS CHIMIQUES DE LA SURFACE, AVANT ET APRES GRAVURE, POUR DEUX TYPES DE PLASMA (SF#6 PUR ET SF#6/O#2). ENFIN, DES CONDENSATEURS MOS ONT PERMIS DE CARACTERISER ELECTRIQUEMENT L'EFFET DE LA GRAVURE SUR LES SURFACES PLANES ET SUR LES FLANCS. LA SIMULATION ET LA REALISATION DE DIODES BIPOLAIRES PROTEGEES PAR MESA FONT L'OBJET DU DERNIER CHAPITRE. LES SIMULATIONS ELECTRIQUES DES COMPOSANTS ONT ETE REALISEES AVEC LES LOGICIELS TSUPREM4 ET MEDICI DE LA SOCIETE TMA. LA PROFONDEUR ET L'ANGLE DE LA GRAVURE ONT AINSI PU ETRE OPTIMISES. LES TENUES EN TENSION OBSERVEES SUR LES DIODES AINSI REALISEES ET LES SIMULATIONS ONT ETE COMPAREES. L'ORIGINE DES ECARTS A ETE DISCUTE AU MOYEN D'OBSERVATIONS AU MEB ET DE MESURES ELECTRIQUES.

Download or read book DOPAGE DU SILICIUM PAR UNE NOUVELLE METHODE D IMPLANTATION IONIQUE AVEC RECUIT PAR LASER PULSE written by Jean-Claude Müller and published by . This book was released on 1983 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ETUDE DU PROCEDE DE DOPAGE PAR INCRUSTATION IONIQUE. INTERACTION DES IONS ATOMIQUES ET MOLECULAIRES AVEC LE SILICIUM. INTERACTION LASER DE PUISSANCE-MATIERE. ETUDE EXPERIMENTALE DES COUCHES INCRUSTEES AYANT SUBI UN RECUIT LASER PULSE. APPLICATION DE CETTE TECHNIQUE A LA PREPARATION DE CELLULES SOLAIRES A SILICIUM MONOCRISTALLIN ET POLYCRISTALLIN. COMPARAISON DE LEURS PERFORMANCES A CELLULES DE CELLULES PREPAREES PAR DES VOIES PLUS CONVENTIONNELLES

Download or read book Activation des dopants implant s dans le carbure de silicium 3C SiC et 4H SiC written by Song, Xi and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse sont consacrés à l'étude de l'activation des dopants implantés dans le carbure de silicium. L'objectif est de proposer des conditions d'implantation optimisées pour réaliser le dopage de type n dans le 3C-SiC et de type p dans le 4H-SiC.Nous avons tout d'abord étudié les implantations de type n dans le 3C-SiC. Pour cela, des implantations de N, de P et une co-implantation N&P avec les recuits d'activation associés ont été étudiés. L'implantation d'azote suivie d'un recuit à 1400°C-30min a permis une activation proche de 100% tout en conservant une bonne qualité cristalline. Une étude sur les propriétés électriques des défauts étendus dans le 3C-SiC a également été réalisée. A l'aide de mesures SSRM, nous avons mis en évidence l'activité électrique de ces défauts, ce qui rend difficile la réalisation de composants électroniques sur le 3C-SiC.Nous avons ensuite réalisé une étude du dopage de type p par implantation d'Al dans le 4H-SiC, en fonction de la température d'implantation et du recuit d'activation. Nous avons pu montrer qu'une implantation à 200°C suivie d'un recuit à 1850°C-30min donne les meilleures résultats en termes de propriétés physiques et électriques.

Download or read book Etude de la thermomigration de l aluminium dans le silicium pour la r alisation industrielle de murs d isolation dans les composants de puissance bidirectionnels written by Benjamin Morillon and published by . This book was released on 2002 with total page 222 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire présente nos travaux sur la thermomigration de l'aluminium dans le silicium comme alternative à la diffusion bore pour la réalisation des murs d'isolation dans les composants de puissance bidirectionnels. Dans un premier temps, nous avons ainsi mis en évidence les limites de la diffusion du bore à l'état solide, limites dues essentiellement à son bilan thermique prohibitif. Parmi les solutions alternatives envisagées, la thermomigration de l'aluminium présente un certain nombre d'avantages parmi lesquels un bilan thermique très faible et un dopage élevé et constant. Le procédé consiste en la migration d'un alliage liquide A1/Si sous l'effet d'un gradient de température vertical avec cristallisation, dans le sillage de la goutte, d'une solution solide de silicium dopé aluminium (à 1019 at/cm3 environ). L'exigence de gradient thermique vertical impose l'utilisation d'un four de recuit rapide spécialement conçu à cet effet. L'étude expérimentale du phénomène nous a permis de mettre en évidence les problématiques " industrielles " liées au procédé et à l'équipement. Ainsi, l'utilisation nécessaire d'oxygène pendant le recuit de thermomigration pertube très fortement le déroulement du procédé et nous avons dû apporter des réponses nouvelles à ce problème, notamment en considérant les paramètres géométriques du motif d'aluminium. De même, l'analyse approfondie des résultats obtenus sur le four de laboratoire nous a permis de donner les spécifications d'un nouveau four en vue du transfert industriel de la thermomigration. Enfin, grâce à la maîtrise relative du procédé dans son ensemble, nous avons conçu et réalisé une structure nouvelle de puissance, le thyristor sur épitaxie, dont la fonction de tenue en tension inverse a été démontrée. Même si un certain nombre de problèmes restent en suspens, les résultats obtenus au cours de cette étude sont très prometteurs en vue d'une industrialisation future du procédé

Download or read book Etude de la croissance cristalline de carbure de silicium et des technologies pour la r alisation de transistors MOS written by Nicolas Bécourt and published by . This book was released on 1993 with total page 225 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE CARBURE DE SILICIUM, DE PAR SES PROPRIETES PHYSIQUES ET ELECTRIQUES, EST UN MATERIAU SEMICONDUCTEUR INTERESSANT POUR DES APPLICATIONS MICRO-ELECTRONIQUES FONCTIONNANT EN MILIEU HOSTILE. SA STABILITE CHIMIQUE AINSI QUE SA LARGE BANDE INTERDITE PERMETTENT DES APPLICATIONS DANS LE DOMAINE DES HAUTES TEMPERATURES. DE PLUS, LES VALEURS DE CHAMP DE CLAQUAGE, DE CONDUCTIVITE THERMIQUE, ET DE VITESSE LIMITE DES ELECTRONS FAVORISENT EGALEMENT DES APPLICATIONS DANS LE DOMAINE DE LA FORTE PUISSANCE ET DES HAUTES FREQUENCES. LE PROJET A ETE ORIENTE VERS LA REALISATION D'UN DISPOSITIF ELECTRONIQUE ELEMENTAIRE OPERANT A HAUTE TEMPERATURE, L'OBJECTIF FUTUR ETANT L'ELABORATION D'UN TRANSISTOR MOS SUR CARBURE DE SILICIUM. LA REALISATION DE CE DISPOSITIF PASSE D'ABORD PAR LA SYNTHESE DU MATERIAU SIC, ET ENSUITE PAR LA MISE AU POINT DES DIFFERENTES ETAPES TECHNOLOGIQUES NECESSAIRES A L'ASSEMBLAGE D'UNE TECHNOLOGIE MOS. L'EPITAXIE DE SIC A ETE REALISEE PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR. DES FILMS MONOCRISTALLINS DE VARIETE SIC-3C(100) EPITAXIES PAR SUBSTRAT DE SI(100) ONT ETE REALISES ET CARACTERISES PHYSIQUEMENT ET ELECTRIQUEMENT. NOUS AVONS EGALEMENT ETUDIE LA CROISSANCE DE FILMS DE VARIETE SIC-3C(111) ET SIC-6H(0001) SUR SUBSTRAT DE SIC-6H(001). NOUS AVONS DECRIT LA CINETIQUE DE L'OXYDATION THERMIQUE DE SIC. LES OXYDES, REALISES PAR VOIE HUMIDE OU PAR VOIE SECHE, ONT ETE CARACTERISES PHYSIQUEMENT. DES TESTS ELECTRIQUES, EFFECTUES SUR STRUCTURE: MOS AL/SIO2/SIC, ONT REVELE UNE QUALITE D'OXYDE SATISFAISANTE POUR LA REALISATION D'ISOLANT DE GRILLE DE TRANSISTORS MOS. L'IMPLANTATION IONIQUE D'AZOTE DANS SIC A EGALEMENT ETE ETUDIEE. NOUS AVONS PU METTRE EN EVIDENCE L'ACTIVATION ELECTRIQUE DE L'AZOTE IMPLANTE, CECI PERMETTRA LA REALISATION DES ZONES SOURCE ET DRAIN DE TRANSISTORS MOS

Download or read book Etude l chelle atomique de l implantation du fer dans le carbure de silicium SiC written by Lindor Diallo and published by . This book was released on 2019 with total page 120 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse porte sur l'étude du carbure de silicium, dopé avec du fer dans le but de réaliser un semi-conducteur magnétique dilué à température ambiante pour des applications à la spintronique. Le dopage en fer a été réalisé par implantation ionique de type multi-énergie (30 - 160 keV) à différentes fluences, conduisant à une concentration atomique constante de 2 % de 20 à 100 nm. Il a été suivi d'un recuit à haute température dans le but d'homogénéiser la concentration en dopants. Les implantations se sont déroulées à une température de 550 °C. L'optimisation des propriétés magnétiques et électroniques du SiC-Fe, de même que la compréhension des mécanismes physiques à l'origine du magnétisme induit, ont nécessité une caractérisation poussée de la microstructure des matériaux implantés. Les objectifs de ce travail ont été d'une part, de réaliser une étude à l'échelle atomique de la nanostructure en fonction des conditions d'implantations (température, fluence) et des traitements thermiques post-implantation, et d'autre part, de déterminer les propriétés magnétiques des matériaux implantés. Dans ce travail, nous avons montré par Sonde Atomique Tomographique, la présence de nanoparticules dont la taille moyenne augmente avec la température de recuit. La cartographie chimique des nanoparticules a permis de révéler l'existence de phases riches en Fe pour les échantillons recuits. L'étude magnétique (spectrométrie Mössbauer et Squid) a montré que la contribution ferromagnétique est due principalement aux nanoparticules magnétiques et/ ou aux atomes de fer magnétiques dilués dans la matrice. La corrélation entre les propriétés structurale et magnétique a permis de montrer que les atomes de fer dilués dans la matrice et substitués sur sites de silicium contribuent au signal ferromagnétique en dessous de 300 K. Nous avons donc montré dans ce travail, que la taille et la nature des phases présentes dans les nanoparticules dépendent des conditions d'implantation et des températures de recuit et qu'il est nécessaire de recuire les échantillons à haute température pour faire apparaître un ordre ferromagnétique.

Download or read book L tude du dopage de carbure de silicium par d p t chimique en phase vapeur written by Denis David and published by . This book was released on 1995 with total page 53 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book ICREEC 2019 written by Ahmed Belasri and published by Springer Nature. This book was released on 2020-06-10 with total page 659 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.

Download or read book Formation et caract risation de jonctions PN dans du SiC 4H par implantation ionique et recuit laser written by Christian Dutto and published by . This book was released on 2003 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude porte sur le dopage du carbure de silicium SiC-4H par implantation ionique et recuit laser. L'élaboration de diodes Schottky de type n, très adaptée au SiC, et l'amélioration de leur tenue en tension requièrent de fabriquer de façon reproductible un anneau de garde périphérique de type p autour de la zone active.Dans un premier chapitre, les atouts, propriétés et applications usuelles du SiC sont introduites. Dans une deuxième partie nous décrivons les mécanismes physiques de l'implantation et de l'analyse RBS. Les seuils d'amorphisation et énergies de déplacement effectives du 4H suite à une implantation d'aluminium à 300 K sont présentés. L'activation des dopants et du gel des porteurs ainsi qu'un bilan des résultats obtenus par recuit conventionnel sont abordés. L'interaction laser-matière et le modèle thermique font l'objet d'un troisième chapitre. La modélisation numérique de l'échauffement laser du SiC amorphe et cristallin et les résultats obtenus sont confrontés aux données expérimentales publiées sur le sujet. Enfin, les propriétés physiques (qualité cristalline, rugosité et stoechiométrie de surface) et électriques (résistivités) des couches irradiées sont détaillées. L'analyse des résultats nous ont permis d'étudier un lot électrique SiC mettant en jeu le procédé laser. Les caractéristiques I-V-T et les tenues en tension de diodes bipolaires MESA sont présentées. L'influence des paramètres technologiques et les perspectives d'optimisation du procédé de dopage laser sont discutées.

Download or read book Contribution l tude des ph nom nes de diffusion de l aluminium dans le silicium Application la r alisation de jonctions profondes written by Christophe Ortiz and published by . This book was released on 2000 with total page 129 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans la fabrication des composants de puissance, les jonctions P/N profondes constituent une des briques technologiques les plus importantes. Cependant, lorsque le bore est utilisé, la fabrication de telles jonctions requièrent des bilans thermiques très élèves, pouvant atteindre plusieurs centaines d' heures à 1300°C. De tels bilans thermiques sont malheureusement nuisibles aux performances électriques des composants et il est nécessaire de les revoir à la baisse. Dans le but de réduire les bilans thermiques, nous envisageons dans ce travail la possibilité d'utiliser l'aluminium, dont le coefficient de diffusion est environ dix fois plus élève que celui du bore. La thèse que nous présentons a pour objet l'étude des phénomènes de diffusion de l'aluminium dans le silicium. Dans une première partie nous avons mis en évidence le problème majeur lié à l'utilisation de l'aluminium en tant que dopant : l'évaporation. Nous avons constaté que ce phénomène était responsable d'une perte sévère de la dose pendant les recuits, entraînant une profonde modification des profils de diffusion. Nous nous sommes ensuite intéressés à l'influence des principaux paramètres technologiques pouvant intervenir lors de la réalisation des jonctions : l'atmosphère de recuit et les grandeurs d'implantation. Nous avons démontré que dans le cas d'une atmosphère oxydante, la diffusion de l'aluminium est accélérée. L'étude menée sur l'influence des paramètres d'implantation, énergie et dose, nous a permis d'établir qu'à forte dose, l'aluminium crée des défauts étendus avec lesquels il interagit fortement. Nous avons montré expérimentalement, que ces défauts piègent l'aluminium, le rendant immobile et électriquement inactif. Pour finir, nous avons mené une étude fondamentale sur le couplage aluminium-défauts étendus. Cette étude nous a permis de mettre en évidence le rôle de la concentration d'aluminium sur la stabilité du piégeage autour des défauts.

Download or read book Etude exp rimentale de la pr cipitation dans les alliages base d aluminium obtenus par implantation ionique de Cu Ag et Xe written by Claude Templier and published by . This book was released on 1987 with total page 266 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ANALYSE DE LA MICROSTRUCTURE DES ALLIAGES AL-AG ET AL-CU FABRIQUES PAR IMPLANTATION IONIQUE. ANALYSE DES ZONES DE GUINIER-PRESTON ET DES PHASES INTERMEDIAIRES DANS L'ALLIAGE AL-CU IRRADIE PAR DES IONS XENON DE 300 KEV. MISE EN EVIDENCE DES MECANISMES DE DIFFUSION ACCELEREE, DIFFUSION BALISTIQUE ET PRECIPITATION. POUR LES ECHANTILLONS IRRADIES AVEC DES IONS XENON, DES BULLES DE XENON SOLIDE SE FORMENT. ETUDE DE LA DEMIXION , DU XENON DANS DES MATRICES D'ALUMINIUM: STRUCTURE DES BULLES APRES L'IMPLANTATION , FORMATION DES BULLES PENDANT L'IMPLANTATION, EVOLUTION DES BULLES LORS DES TRAITEMENTS THERMIQUES

Download or read book Etude de l impact des param tres de protection p riph rique et environnementaux de composants de puissance en carbure de silicium en vue de leur mont e en tension written by Lumei Wei and published by . This book was released on 2017 with total page 173 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Actuellement, la majorité des composants à semi-conducteur pour l'électronique de puissance est réalisée à partir de silicium. Afin de répondre aux nouvelles contraintes électriques et thermiques imposées par la montée en tension et en densité de puissance des convertisseurs d'énergie électrique, une solution repose sur l'emploi d'un semi-conducteur à large bande interdite tel que le carbure de silicium (SiC), du fait de son champ électrique critique (EC) environ dix fois plus élevé que celui du silicium et de sa capacité à fonctionner à des températures supérieures à 200 °C. Une revue des nombreuses publications concernant des diodes en SiC de tenue en tension élevée, voire leur disponibilité commerciale (jusqu'à 10 kV), est présentée, qui montre les progrès réalisés grâce aux efforts portés sur l'amélioration du matériau et l'optimisation de la protection périphérique des composants. L'étape de passivation primaire reste une étape critique très souvent mentionnée. Beaucoup moins de travaux prennent en considération l'impact des matériaux de passivation secondaire et d'encapsulation. L'objectif de cette thèse est de contribuer à une meilleure connaissance des paramètres et des mécanismes de rupture impactant la tenue en tension à l'état bloqué de l'ensemble que forment la puce et son l'environnement isolant électrique. Ainsi, une étude expérimentale de l'influence de différents paramètres liés au semi-conducteur ainsi qu'aux matériaux de passivation et d'encapsulation présents en surface de la puce a été menée, à l'aide de diodes en SiC-4H avec protection périphérique par poche implantée, réalisées par la société IBS, dans le cadre du projet de recherche 'FilSiC'. Dans un premier temps, une étude par simulation numérique de l'ensemble de la structure (SiC, électrodes métalliques, isolants) a été effectuée à l'aide du logiciel Sentaurus Device (Synopsys). Elle a permis de quantifier les contraintes en champ électrique dans toute la structure pour une tension appliquée donnée, et leur sensibilité aux caractéristiques des matériaux isolants prises en compte. Cette étude a également servi au choix des paramètres liés au substrat épitaxié et à la géométrie latérale et en surface des diodes (les paramètres technologiques étant fixés par ailleurs), pertinents pour l'étude expérimentale de leur tension de rupture, dans une gamme de 1 kV à 6 kV. En parallèle, la caractérisation électrique, au sein de structures Métal-Isolant-Semi-conducteur, du matériau de passivation primaire utilisé (dépôt épais de dioxyde de silicium), dans une gamme de température jusqu'à 300 °C, a permis de déterminer ses propriétés électriques, dont la rigidité diélectrique. Le travail a ensuite porté sur la caractérisation à température ambiante de la tension de rupture de la structure complète des différentes diodes fabriquées, effectuée sous vide et sous azote à la pression atmosphérique. Les comportements expérimentaux visualisés sous vide au moment du claquage, et couplés aux informations issues des simulations, ont notamment permis d'estimer les valeurs des champs maximaux induits dans les différents matériaux isolants, et de corréler leur impact avec les valeurs de rigidité diélectrique connues pour ces isolants. Les résultats complémentaires sous azote ont permis de confirmer certains paramètres technologiques et mécanismes mis en jeu lors du claquage des diodes d'autre part. Plusieurs conclusions utiles pour l'optimisation des paramètres technologiques (épitaxie et poche) et des couches isolantes de passivation et d'encapsulation (épaisseur, permittivité) de la diode 'haute tension' en SiC ont pu être dégagées de ces travaux.