Le silicium cristallin

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I : FONCTION DIELECTRIQUE DES MILIEUX COMPOSITES
I- INTRODUCTION
II- FONCTION DIELECTRIQUE D’UN MATERIAU
III- MODELE DE L’OSCILLATEUR CLASSIQUE DE LORENTZ
IV- MODELE DE TAUC
V- MODELE DE FOROUHI-BLOOMER
VI- MODELE DE TAUC-LORENTZ
VII- THEORIES DES MILIEUX EFFECTIFS
VII-1. Notion de milieu effectif
VII-2. Relation de Clausius Mossoti
VII-3. Généralisation de la relation de Clausius Mossoti
VII-4. Théorie de Maxwell Garnet
VII-5. Approximation de Bruggemann
VIII-MODELE DE MUI OU MODELE DES TETRAEDRE
IX- CONCLUSIONS
X- BIBLIOGRAPHIE
CHAPITRE II : MATERIAU ET TECHNIQUES EXPERIMENTALES
I- INTRODUCTION
II- LE MATERIAU
II-1. Le silicium cristallin
II-2 Le silicium amorphe hydrogéné
II-3. Le silicium microcristallin
III- DEPOT A PARTIR D’UNE PHASE VAPEUR ASSISTE PAR PLASMA
III-1.Généralités sur les plasmas
III-2.La décharge radiofréquence
III-2.a. Les différents régimes de décharge
III-2.b. Le plasma de silane
III-2.c. La croissance du silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H)
III-2.d. Le réacteur de dépôt et de traitement de a-Si:H
IV- LE PLASMA D’HYDROGENE
V- ELLIPSOMETRIE A MODULATION DE PHASE
V-1. Réponse optique d’un milieu semi-infini
V-2. Réponse optique d’un milieu d’épaisseur finie
V-3. Cas d’un système multicouches
V-4. Eléments d’un ellipsomètre à modulation de phase
V-5. Exploitation des mesures ellipsométriques
IV- CONCLUSIONS
V- BIBLIOGRAPHIE
CHAPITRE III : GRAVURE DE a-Si:H PAR UN PLASMA D’HYDROGENE
I- INTRODUCTION
II- MECANISMES DE GRAVURE DU SILICIUM PAR L’HYDROGENE
III- CONDITIONS EXPÉRIMENTALES
III-1.Préparation des échantillons
III-2.Conditions de plasma d’hydrogène
IV- MODIFICATIONE DE LA REPONSE OPTIQUE DE a-Si:H PAR
L’HYDROGENE : ETUDE PAR SIMULATION
IV-1.Couche semi infinie de a-Si:H
IV-2.Couche mince de a-Si:H
V- ETUDE EXPERMENTALE DE LA CINETIQUE DE GRAVURE DE a-Si:H
V-1. Couche très mince de a-Si:H intrinsèque
V-2. Modèle optique
V-3. Cinétique de formation de la couche riche en hydrogène
V-4. Couche « épaisse » de a-Si:H intrinsèque
VI- EFFETS DE LA TEMPERATURE
VII- EFFETS DES PARAMETRES DU PLASMA
VII-1.Effets de la puissance de la décharge RF
VII-2.Effets de la pression de gaz H2 de la décharge
VII-3.Effets du dopage du matériau
VIII-CONCLUSIONS
IX- BIBLIOGRAPHIE
CHAPITRE IV : DIFFUSION DE L’HYDROGENE EN PRESENCE D’UN CHAMP ELECTRIQUE
I- INTRODUCTION
II- PROCEDURE EXPERIMENTALE
II-1. Préparation des jonctions à base de a-Si:H
II-2. Conditions de plasma d’hydrogène
III- MODELE OPTIQUE
IV- JONCTIONS A BASE DE a-Si:H EXPOSEES A UN PLASM D’HYDROGENE
IV-1. Jonction Cr/i/p
IV-1.a. Mesures ellipsométriques
IV-1.b. Evolution des paramètres structuraux
IV-1.c. Paramètres de la fonction diélectrique de la couche riche en H
IV-2. Jonction Cr/i/n
IV-2.a. Mesures ellipsométriques
IV-2.b. Evolution des paramètres structuraux
IV-2.c. Paramètres de la fonction diélectrique de la couche riche en H
V- DIFFUSION DE L’HYDROGENE EN PRESENCE D’UN CHAMP ELECTRIQUE
V-1. Champ électrique interne d’une jonction à base de a-Si:H
V-2. Modèle de diffusion de l’hydrogène limitée par les pièges
V-3. Recherche d’une solution analytique
V-4. Définition d’une longueur de diffusion
VI- CONSEQUENCES DU CHAMP ELECTRIQUE SUR LA DIFFUSION 123
VI-1. Profil de diffusion de l’hydrogène
VI-2. Profondeur de pénétration de l’hydrogène
VII- CONCLUSIONS
VIII-BIBLIOGRAPHIE
CONCLUSION GENERALE