Etude par microscopie électronique du silicium implante et recuit par faisceau d'électrons pulse

Abstract

Après implantation ionique d’un matériau semiconducteur, le réseau cristallin se trouve fortement endommagé, parfois même, dans le cas de fortes doses amorphisé. Le rôle du recuit est alors, d’une part de recristalliser les couches implantées, d’autre part d’activer électriquement les ions implantés. Pour modifier les contraintes thermiques, les échantillons ont été traités à la température ambiante et préchauffés à 450°C. Ce travail a consisté à caractériser par la canalisation électronique, les défauts induits par le recuit par faisceau pulsé d’électrons. Nous avons corrélé les résultats avec la microscopie en transmission. Les diagrammes de canalisation électronique nous ont permis d’évaluer la cristallisation des couches implantées. Nous avons mis en évidence par les images de la canalisation, la distribution et la densité des défauts. Les dislocations sont en forme de demi-boucle, elles se groupent en réseau de sous-jointe dont l’évolution a été suivie. Le vecteur de Burger a été déterminé, les dislocations ont un caractère coin prédominant dans leur partie la plus profonde. Les spectres de rétrodiffusion d’ions H⁺e ont montré, que l’effet du préchauffage ne perturbe pas le profil de la distribution des dopants. La morphologie et la densité des défauts en fonction de l’énergie déposée par le recuit permet d’expliquer la détérioration des caractéristiques électriques de jonctions obtenues par ce type de recuit.