Elaboration et caractérisation de couches ultra-minces de silicate de baryum en tant qu'oxyde de grille alternatif

• Main Author: Genevès, Thomas
• Language: FRE
• Published: Université de Bourgogne 2008
• Subjects: [PHYS:COND] Physics/Condensed Matter; [CHIM:MATE] Chemical Sciences/Material chemistry; silicate de baryum; high-k; XPS; SR-PES; réactivité interfaciale
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00359449; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/35/94/49/PDF/These_Thomas_GENEVES.pdf

La miniaturisation des dispositifs élémentaires de la technologie CMOS impose le remplacement de l'oxyde de silicium pour l'élaboration de l'oxyde de grille. Par l'identification des conditions de formation du silicate de baryum au contact direct du substrat de silicium, cette étude a révélé un candidat potentiel. En premier lieu, la réaction entre Ba et SiO2 aboutissant à la formation d'un silicate de baryum a été mise en évidence in-situ par XPS et SR-PES. Dans un second temps, des films de silicate de baryum ont été élaborés par co-déposition de baryum et d'oxygène à une température de 580 °C. Des traitements thermiques sous vide ont montré que le silicate de baryum est stable jusqu'à 900 °C. Des analyses ex-situ par SIMS et MET ont révélé une interface abrupte avec le substrat. Enfin, un dispositif dédié à la réalisation de croissances par MOCVD a été développé. Il a permis de montrer la possibilité de former un silicate de baryum. La réaction est favorisée lorsque le dépôt se déroule à température élevée, sous une pression partielle d'oxygène.