Loading...
Please wait, while we are loading the content...
Similar Documents
Croissance et caractérisation des nanofils de silicium et de germanium obtenus par dépôt chimique en phase vapeur sous ultravide
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Boukhicha, R. |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | Les nanofils de silicium et de germanium presentent un fort potentiel technologique, d’autant plus important que leur position et leur taille sont controlees. Dans le cadre de cette these, la croissance de ces nano-objets a ete realisee par depot chimique en phase vapeur sous ultravide a l’aide d’un catalyseur d’or via le mecanisme vapeur-liquide-solide.Dans un premier temps, differentes techniques, le demouillage d’un film mince, l’evaporation par faisceau d’electrons et l’epitaxie par jet moleculaire, ont ete mises en œuvre pour l’obtention du catalyseur metallique pour la croissance des nanofils.Dans un deuxieme temps, la cinetique de croissance des nanofils de silicium a ete etudiee en fonction de la pression, de la temperature de croissance et du diametre des gouttes. Le gaz precurseur qui a ete utilise est le silane. Cette etude a permis de determiner un diametre critique de changement de direction de croissance, au-dessus duquel les nanofils sont epitaxies sans defauts cristallins et preferentiellement selon la direction . Le diametre critique a ete estime a 80 nm. La cinetique de croissance en fonction de la pression a pu etre interpretee de facon satisfaisante par la relation de Gibbs-Thomson. Ceci a permis la determination du coefficient de collage des molecules de silane sur la surface de l'or et la pression de vapeur saturante du silicium P∞. Le changement morphologique de la section du nanofil et la distribution de nanoclusters d’or sur les parois ont ete aussi detaille a l’aide d’analyses par microscopie electronique en transmission.L’integration des nanofils dans un dispositif necessite de pouvoir les connecter. Pour les localiser et les orienter, un procede base sur le procede d’oxydation localisee du silicium est propose, pour former des ouvertures Si(111), a partir d’un substrat Si(001). Les gouttes d’or sont alors localisees dans ces ouvertures et vont servir a la croissance de nanofils orientes suivant une seule des directions [111]. Enfin, la cinetique de croissance de nanofils de germanium a ete etudie. La limitation de l’utilisation du germane dilue a 10% dans l’hydrogene dans notre systeme d’epitaxie UHV-CVD a ete demontree. Compte tenu de notre dispositif experimental, le gaz precurseur a ete change pour du digermane dilue a 10% dans de l’hydrogene afin de favoriser une croissance verticale de nanofils de Ge. Ceci nous a permis d’elaborer des nanofils de Ge avec des vitesses de croissance pouvant atteindre 100 nm/min. Des analyses structurales montrent l’existence d’un evasement des nanofils. Ceci est engendre par la presence d’une croissance laterale qui augmente avec la temperature. Comme dans le cas des nanofils de Si, nous observons la presence de l’or sur les parois laterales des nanofils. Cependant la presence de l’or est limitee a la partie superieure des nanofils. Cette diffusion des nanoclusters d’or sur les parois peut etre diminuee en augmentant la pression de croissance. En outre, l’etude de la vitesse de croissance des nanofils de Ge en fonction du rayon des gouttes d’or a permis de determiner un rayon critique de 6 nm en dessous duquel la croissance de nanofil ne peut avoir lieu. Ce resultat a ete interprete a l’aide d’un modele base sur l’effet Gibbs-Thomson et prenant comme hypothese que l’etape limitante dans la croissance vapeur-liquide-solide est l’adsorption et l’evaporation du germanium. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00595422/document |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/file/index/docid/595422/filename/VA2_BOUKHICHA_RYM_03032011.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
