Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de M’Sila – Mohamed Boudiaf
Affiliation
Institut de Physique
Auteur
BENYOUNES, Nora
Directeur de thèse
M.Boucenna
Filière
Physique des Matériaux
Diplôme
Magister
Titre
Contribution à l’étude de la réaction à l’état solide Cu/Si-Effet D’une barrière de diffusion de titane
Mots clés
Keywords : Copper, titanium, silicon, copper silicide, Schottky diode, XRD, SEM, I(V). Mots-clés: Cuivre, titane, silicium, siliciure de cuivre, diode de Schottky, XRD, MEB, I(V).
Résumé
Résumé : Le présent travail porte sur l’élaboration de structure Cu/Ti/Si et leurs caractérisations physico-chimiques et électriques en fonction du recuit thermique. Les films de cuivre d’épaisseur 1000A° sont déposés par évaporation (effet joule) sur un substrat de silicium monocristallin Si(111) à travers une couche barrière de titane d’épaisseur 200A°. Le recuit thermique est effectué sous vide (2.10-7torr) pour les différents échantillons dans l’intervalle de température 200-600°C. L’étude physico-chimique est réalisée à l’aide de la diffraction de rayon X(DRX), le microscope électronique à balayage (MEB) et la microanalyse X (EDX).les mesures I(V) représentent la caractérisation électrique. Les principaux résultats d’analyse montrant que : le recuit thermique à une température de 200°C pendant 30 minutes a pour conséquence la cristallisation du cuivre et du titane. la consommation totale de la couche de cuivre a été enregistrée après traitement thermique à 600°C au profit de la formation et de la croissance de la phase Cu3Si. la réaction commence à partir de 400°C, donc l’interposition d’une couche barrière de titane de 200A° retard cette réaction mais ne l’empêche pas d’avoir lieu, et d’autre part cette couche est une mauvaise barrière puisque elle rompt à une basse température. les différentes allures des caractéristiques électriques I (V) montre que la structure Cu/Ti/Si(p) mute d’une caractéristique Schottky, pour l’échantillon de référence, vers celle d’un contact Ohmique au fur et à mesure que la température de recuit augmente. Summary: This work carries on the preparation of Cu/Ti/Si structure and their physicochemical and electric characteristics in function of thermal treatment. The copper films thickness 1000A° are deposited by evaporation (Joule effect) on a single-crystal silicon substrate Si(111) through a barrier layer of titanium thickness 200A°. Thermal annealing is carried out vacuum (2.10 -7 torr) for the various samples in the interval of temperature 200-600°C. The physicochemical study is carried out using the diffraction of ray X(DRX), the electron microscope with sweeping (MEB) and the microanalysis X (EDX).les measurements I(V) represent the electric characterization. Principal results of analysis showing that: thermal annealing at a temperature of 200°C during 30 minutes has as a consequence the crystallization of copper and titanium. The overall consumption of the layer of copper was recorded after thermal 600°C treatment with the profit of the formation and the growth of the phase Cu3Si. the reaction starts starting from 400°C, therefore the interposition of a barrier layer of titanium of 200A° delay this reaction but does not prevent it from taking place, and in addition this layer is a bad barrier since it breaks at a low temperature. the various paces of the electric characteristics I (V) shows that the structure Cu/Ti/Si(p) transfers of a Schottky characteristic, for the reference sample, towards that of an Ohmique contact as the temperature of annealing increases.
Date de soutenance
11/05/2008
Pagination
78
Format
pdf
Statut
Traitée