Caract

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Caractérisation des propriétés optiques des
nanocristaux de silicium par ellipsométrie
spectroscopique.
MAIRE Carole
Laboratoire de Physique des Milieux
DensesUniversité Paul Verlaine-Metz
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PLAN

• Objectifs du stage.
• 2. Présentation de lellipsométrie
  spectroscopique.
• 3. Principe dexploitation des mesures.
• Présentation des résultats expérimentaux.
• 5. Conclusion.

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1. Objectifs du stage
Déterminer les propriétés optiques de
nanocristaux de Silicium
Présentation des échantillons étudiés.
Nanocristaux de Silicium
Couche de SiN
Substrat de Si
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Dépôt (NH3/SiH4,temps) Recuit (sous Ar) Nom échantillon
14/14, 4 NR 14ANR
14/14, 4 RTA 1000C,1,direct 14Arta
14/14, 4 RTA dir RC, 700C 14Arc700
14/14, 4 RTA dir RC , 900C 14Arc900
14/14, 4 RTA 1000C, 1, palier 500C,1 1414Brt1
7/7, 5 NR 77ANR1
7/7, 5 RTA 1000C, 1,direct 77ARTA1
7/7,5 RTA dir RC 700 C 77ARC700
7/7, 5 RTA dir RC, 1100 C 77ARC111
21/14 RTA dir RC, 700C 21-14
28/14 RTA dir RC, 700C 28-14
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2. Présentation de lellipsométrie
spectroscopique.
Mathématicien allemand Paul Drude (1863-1906)
Lellipsométrie est une technique optique
danalyse de surface fondée sur la mesure du
changement de létat de polarisation de la
lumière après réflexion sur une surface plane.
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(No Transcript)
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2. Présentation de lellipsométrie
spectroscopique.

sont les angles ellipsométriques
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2. Présentation de lellipsométrie
spectroscopique.
Le montage utilisé
Polariseur Glazebrook
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2. Présentation de lellipsométrie
spectroscopique.
Le montage utilisé
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2. Présentation de lellipsométrie
spectroscopique.
Résumé
Méthode de Hadamard
Modulation du flux lumineux incident par le
polariseur tournant
Mesure des angles ellipsométriques
Décomposition en série de Fourier
Comparaison avec un modèle adapté
Détermination des paramètres optiques recherchés.
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3. Principe dexploitation des mesures
Principe général
Inversion et Modèle
Paramètres (ni, ki, di,..) recherchés
(?, ?)

• Milieux hétérogènes approximation nécessaire
  théorie des milieux effectifs
• Interprétation des mesures les lois de
  dispersion

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(No Transcript)
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3. Principe dexploitation des mesures
Caractérisation dun échantillon
Echantillon 14 Arc 700

• Premier modèle élaboré

• Comparaison des paramètres ellipsométriques

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La valeur de
est trop grande !!
Le Silicium cristallin est inadapté pour décrire
les propriétés optiques des Nanocristaux de
Silicium !!
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3. Principe dexploitation des mesures
Caractérisation dun échantillon
Echantillon 14 Arc 700

• Second modèle élaboré avec une loi de
  dispersion

• Comparaison des paramètres ellipsométriques

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4. Présentation des résultats expérimentaux.
Comparaison des paramètres ellipsométriques
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4. Présentation des résultats expérimentaux.
Détermination des propriétés optiques des
nanocristaux de Silicium
Echantillons 14/14
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4. Présentation des résultats expérimentaux.
Graphe Eg en fonction de la taille des
nanocristaux de Silicium
Elargissement du gap optique par confinement
quantique.
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CONCLUSION

• Intérêts de l ellipsométrie.

• Applications Intérêts des nanocristaux de
  Silicium.