Effet de la teneur en Germanium sur la cinétique d’amorphisation et d’évolution des défauts de fin de parcours (EOR) dans les alliages SiGe : Application aux nanojonctions

Abstract

L'objectif de ce travail est d'étudier expérimentalement et par simulation l'effet de la teneur en Germanium sur la cinétique d’amorphisation des alliages SiGe, par implantation des ions Ge+, ainsi que sur le comportement thermique des défauts de fin de parcours (EOR) formées après la recristallisation des couches amorphes. Dans un premier temps, Nous avons observé que l'épaisseur de la couche amorphe diminue en fonction de la teneur en Ge. Ces résultats expérimentaux sont interprétés à la lumière du modèle de la densité d’énergie critique du dommage CDED. Nous avons montré que ce dernier permet de prévoir avec une bonne précision, la formation et l'extension de la couche amorphe de SiGe quel que soit la teneur en Ge. Dans un second temps, nous avons procédé à un budget thermique relativement faible pour former que les défauts {113}. Nous avons montré que l'augmentation de la teneur en Ge conduit à une réduction significative de la densité et de la taille des défauts {113}. La confrontation des résultats expérimentaux avec le modèle des 'excès d'interstitiels' nous a permis d'expliquer quantitativement l'effet de la teneur en Ge sur le comportement des défauts {113}. Enfin, nous nous somme intéressé à l'étude de la transformation des défauts {113} en boucles de dislocation qui se produit à un fort budget thermique. Nous avons montré que lorsque la teneur en Ge augmente, les défauts {113} se transforment plus rapidement en boucles de dislocation. Nous avons aussi observé une dissolution complète des défauts EOR dans les cas d'une forte teneur en Ge (50%). Le calcul des énergies de formation associées à chaque type de défauts EOR dans les alliages SiGe, et ceci pour différentes concentrations de Ge (0, 20, 35 et 50%), nous a permis de déterminer les différents domaines de stabilité de chaque type de défaut.