Implantation de métaux (Al, Cu, Ni) et gaz rare (Xe) dans le silicium polycristallin : Etude par microscopie électronique de la précipitation : Influence des joints de grains

Abstract

Nous avons étudié par microscopie électronique la précipitation de différentes impuretés métalliques implantées dans du silicium mono et polycristallin. Les fortes doses utilisées amorphisent la cible si l’implantation est réalisée à 300 K, ce qui n’est pas la cas à 600 K. La température de recristallisation des échantillons implantés à froid dépend à dose comparable de la nature du métal implanté : 850 K pour le nickel et seulement 650 K pou le cuivre. Dans les échantillons implantés à chaud, on observe pour le cuivre et l’aluminium une précipitation sous forme de plaquettes cohérentes. Les plans d’habitat sont 111 avec le cuivre et 113 avec l’aluminium. Nous avons observé une corrélation entre la nature des macles et la densité des précipités d’aluminium : un écart à la relation de coïncidence entraîne l’apparition de zones dénudées. En deuxième partie, nous avons étudié l’implantation à 600 K de Xe. A l’issue de recuits post-implantation, il apparaît, à partir de 1050 K, des précipités volumiques de structures C.F.C. en épitaxie avec la matrice de silicium. Il s’agit vraisemblablement, comme dans le cas des métaux, de Xe solide sous une pression de l’ordre de 20 kbar.