Contributions à l'avancement de techniques de caractérisation de semiconducteur au microscope électronique à balayage

• Main Author: Drouin, Dominique
• Other Authors: Beauvais, Jacques
• Language: French
• Published: Université de Sherbrooke 1998
• Online Access: http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1685

Dans le cadre de ce projet de doctorat, plusieurs contributions importantes ont été apportées aux domaines scientifiques. Premièrement, un programme de simulation de trajectoire d'électrons dans un solide par la méthode de Monte Carlo a été élaboré. Ce programme, nommé CASINO, permet de reproduire les conditions d'observations utilisées dans un microscope électronique à balayage (MEB). Pour remplir cette tâche, ce programme calcule individuellement chacune des trajectoires d'électrons en utilisant les modèles physiques les plus sophistiqués disponibles dans la littérature. Ce programme est disponible via le réseau Internet et est utilisé à travers le monde par la communauté scientifique. De plus, CASINO a été utilisé dans le développement de nouvelles techniques de caractérisation de dispositifs électroniques tel que des diodes lasers à semiconducteur. Ces techniques sont utilisées pour caractériser la quantité de dommages causés aux puits quantiques des diodes lasers par une implantation ionique. Le MEB est utilisé pour induire un courant dans le dispositif et observer la variation de ce courant. Ce type de laser est appliqué au WDM (Wavelength Division Multiplexing), ce qui est essentiel pour augmenter le taux de transfert dans les fibres optiques pour l'autoroute de l'information. Par la suite, un nouveau procédé de lithographie sans résine utilisant un système de faisceau d'électrons conventionnel a été inventé et breveté. Des lignes métalliques de largeur inférieure à 50 nm ont été produites sur un substrat de silicium. Ce procédé utilise l'effet de chauffage dans une mince couche métallique déposée sur un substrat causé par un faisceau d'électrons focalisé. Il a été démontré qu'un alliage métallique est formé à l'interface métal-substrat. Une différence de taux de gravure entre les régions exposées et non exposées est suffisante pour qu'une solution d'aqua regia soit utilisée pour enlever le métal des régions non exposées. Les techniques élaborées antérieurement ont permis de développer et de caractériser ce procédé. Ce nouveau procédé de lithographie et l'ensemble des techniques développées ont ensuite été utilisées [i.e. utilisés] pour la fabrication de capteurs d'électrons rétrodiffusés pour un MEB. Ce détecteur est utilisé pour capter des électrons rétrodiffusés d'un échantillon observé dans un microscope électronique à balayage (MEB). Le prototype réalisé offre des performances supérieures aux détecteurs commerciaux de même type.