Analyse de l'absorption infrarouge de la surface de silicium en contact d'une solution fluorée sous polarisation

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علوم بحتة وطبيعية

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L'électrodissolution du silicium de type p de différentes orientations cristallographiques dans une solution d'acide fluorhydrique (HF) de concentration en ions fluorures égale à 0.2 M et de pH=1 a mis en évidence différentes morphologies de la surface attaquée. Ces dernières sont signe de différentes vitesses de dissolution du silicium selon l'orientation cristallographique. L'exploitation numérique des résultats de la polarisation anodique de la jonction silicium/ électrolyte HF a montré que l'attaque du silicium est dépendante de l'orientation, l'attaque est plus importante sur la surface de silicium d'orientation (100). Dans ce travail nous avons également exploité des résultats expérimentaux obtenus sur du silicium de type p, orienté (100) (110) et (111), à partir de deux caractérisations de surface, la voltamétrie cyclique et la spectroscopie infrarouge. Les courbes courant-tension (I-V) en polarisation anodique en modes ' aller' (0-5V), et ' retour' (5V à 0V) relevées sur la jonction silicium/électrolyte HF ont montré une anisotropie de dissolution du silicium dans la solution fluorée, de concentration 0.05M et de pH=3. Les spectres d'absorption infrarouge en fonction du potentiel en balayages 'aller' et 'retour' obtenus par la deuxième caractérisation de l'interface Si/HF, nous ont permis de suivre les modifications chimiques et la transformation physique de la surface de silicium en contact de l'électrolyte HF. La variation de l'absorbance infrarouge dans le domaine 900-4000cm-1, domaine où le silicium est transparent, à mis en évidence ces modifications par l'évolution de différentes espèces SiOx SiHx et SiOxHy responsables respectivement de l'oxydation, de l'hydrogénation, et de l'hydroxylation de la surface de Si. La déconvolution des bandes d'absorbance, correspondant aux différentes bandes de vibration des espèces SiOx, SiHx, SiOxHy, à été menée par une traitement numérique basé sur la méthode des moindre carrées. Ce traitement a porté sur la quantification des groupements atomiques suivants SiO, SiO2, SiH, SiH2,et SiH3. Les résultats de ce traitement expliquent pourquoi la dissolution du silicium se fait plus facilement sur Si(100) que sur les autres orientations. Les résultats obtenus à partir des deux caractérisations ont montré la corrélation entre la quantité des espèces présentes et la vitesse de dissolution du silicium. A partir de la combinaison de ces résultats, un modèle régissant les mécanismes de dissolution et d'oxydation de la jonction Si/HF polarisée anodiquement a été établi. En dernier la résolution numérique du système d'équations régissant ces mécanismes, nous à permis de tracer la courbe courant-tension entre 0V et 1V pour les trois orientations cristallographiques

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ed863881-c390-4bfb-aacf-c29df4a2fc02

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رسائل ماجيستير

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word

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French

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Analyse de l'absorption infrarouge de la surface de silicium en contact d'une solution fluorée sous polarisation

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Absorption, Rayonnement infrarouge, Semiconducteurs, Silicium

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R. Outemzabet

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