Etudes des effets d'implantation d'ions hydrogènes de faibles énergies dans le silicium : Propriétés électriques

Abstract

Ce travail porte sur la caractérisation globale du silicium monocristallin hydrogène par implantation ionique. Dans ce but, plusieurs méthodes d’analyse ont été mises en œuvre : analyse de la distribution d’hydrogène par réaction nucléaire, évaluation du désordre cristallin par R.B.S., identification des impuretés chimiques par SIMS, mesures optiques, caractérisation électrique des barrières de surfaces, spectroscopie des niveaux profonds DLTS etc… Toutes ces analyses ont été faites après l’implantation, puis après des recuits thermiques. Un modèle expliquant l’effet de l’hydrogène implanté est proposé : l’implantation crée une quantité importante de défauts dans une couche mince au voisinage de la surface ; une attaque chimique permet de les éliminer. Dans les dispositifs Schottky, cette couche interfaciale joue un rôle fondamental sur les phénomènes de transport des porteurs. Au cours de ce travail, d’autres résultats fondamentaux sont obtenus ; ils permettent de rendre compte, en particulier, des différents aspects concernant la passivation par implantation d’hydrogène.