Vol.1, N°2 (2005)

Optimisation des paramètres de dépôt de a-Si :H dans la technique Hg-photo-CVD

Résumé

La technique Hg-photo-CVD, reconnue pour son usage dans l’élaboration en couches minces de matériaux semi-conducteurs et diélectriques, connaît un regain d’intérêt au vu de leurs nombreuses applications en microélectronique.

Il est établi que les propriétés physico-chimiques et optoélectroniques du matériau déposé, en l’occurrence le silicium amorphe hydrogéné (a-Si :H), sont fonction des conditions de préparation (notamment la température du substrat, la pression des gaz réactifs, leur débit, l’intensité lumineuse, la température du milieu réactionnel et la température du mercure).

Nous dégageons dans ce travail les conditions d’optimisation des principaux paramètres du dépôt : Température du mercure T_Hg : environ 50 °C - Température du substrat T_s : 250 à 300 °C - Pression du gaz réactif : autour de 1 Torr - Débit du gaz réactif : 1 à 5 sccm (ou cm³/s) - L’intensité lumineuse nominale : 10 à 20 mW/cm².

A T_s=280 °C, la photosensibilité est optimale avec une valeur de plus de 10³. Dans les conditions de travail optimales proposées, la conversion du gaz réactif en silicium est rationalisée et la quantité élevée d’hydrogène formé sert, pour des raisons de sécurité, de gaz vecteur pour l’évacuation du mélange gazeux.

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