Colloque

Épitaxie d'alliages de semi-conducteurs du groupe IV pour la microélectronique et l'optoélectronique

P. Desjardins

Membre a labase

P. Desjardins

Résumé du colloque

L'industrie de la microélectronique est - et demeurera dans un avenir prévisible - principalement basée sur la technologie du silicium en raison de la disponibilité à faible coût de substrats de haute qualité, de la stabilité exceptionnelle de SiO2 et de procédés de fabrication de circuits intégrés éprouvés et très performants. Nos travaux visent à développer une famille d'alliages métastables de semi-conducteurs du groupe IV permettant d'accéder à des largeurs de bandes interdites allant de ~0 (semi-métallique) à ~3 eV pour des applications en microélectronique et en optoélectronique. Nous effectuons la croissance épitaxiale dans des conditions fortement hors équilibre pour contrôler les réactions de surface, la microstructure et l'évolution de la morphologie de surface à l'échelle atomique. Ceci a donné lieu au développement de techniques hybrides de croissance cristalline combinant les avantages inhérents au dépôt chimique en phase vapeur (choix de précurseurs permettant une chimie spécifique et des mécanismes de réaction auto-limités et/ou sélectifs), à l'épitaxie par jets moléculaires (environnement à vide ultra-poussé, procédés compatibles avec les techniques d'analyse de surface in situ et faibles températures de dépôt) et au dépôt par pulvérisation (utilisation de particules énergétiques pour surmonter les énergies d'activation des processus de surface). Une combinaison de mesures in situ, de caractérisations ex situ et de travaux de modélisation a permis des progrès rapides au cours des dernières années. Des exemples de procédés de dépôt seront présentés pour (i) la croissance d'alliages métastables Ge1-xSnx et Ge1-xCx, (ii) le fort dopage de Si1-xGex avec B et As lors de l'épitaxie par jets moléculaires à partir des sources gazeuses et (iii) l'évolution de la morphologie de couches contraintes Si1-xGex en épitaxie par jets moléculaires à partir de sources gazeuses.