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Techniques de caractérisation des dispositifs semi-conducteurs

 

  • Chapitre 1: Introduction
    1. Intérêt de l’étude des techniques de caractérisation,
    2. Différents types de techniques et leur classification,
    3. leur rôle dans l’étude des dispositifs microélectroniques  semi-conducteurs.
  • Chapitre 2 : Rappels sur les propriétés des semi-conducteurs
    1. La conductivité,
    2. la résistivité,
    3.  la densité de porteurs,
    4.  la mobilité des porteurs ;
    5.  évolution de la mobilité avec la température du cristal.
  • Chapitre 3 : Contact Métal/Semi-conducteur
    1. Le contact ohmique et le contact Schottky.
    2. L’utilisation de ces deux types de contacts dans les dispositifs microélectroniques.
    3. Caractéristiques Courant-tension d’un contact ohmique et d’un contact Schottky.
  • Chapitre 4 : Techniques de mesure de la résistivité par la méthode des quatre pointes
    1. Pointes alignées et équidistantes : cas d’un échantillon semi-infini (épais) et cas d’une couche très mince
    2. . Cas des pointes en carré.
  • Chapitre 5 : Techniques de mesure de la concentration des porteurs libres et de leurmobilité dans un semi-conducteur par la mesure de l’effet Hall
    1. Rappels sur la théorie de l’effet Hall,
    2. Les échantillons pour mesures d’effet Hall.
    3.  Méthode de Van der Pauw : théorie de la méthode et mise en œuvre de cette méthode.
    4. Mesures sans champ magnétique et avec champ magnétique,
    5. mesure de la tension de Hall,
    6.  moyens d’élimination des sources d’erreurs.
  • Chapitre 6 : Caractérisations C(V)
    1. But de la caractérisation : détermination de la tension de bandes plates, estimation de la quantité de charges dans l’isolant et  l’interface Métal /SC, mesure de l’épaisseur de l’isolant.
    2. Caractérisation par C-V métrie d’une structure MIS : Etude théorique de la structure MIS idéale, notion de tension de bandes plates, différence des travaux de sortie Métal/SC ; Structure MOS réelle, présence de charges dans l’oxyde et influence sur la tension de bandes plates.
    3. Notions de base sur l’étude d’une structure capacitive, influence de la polarisation de grille sur l’interface Oxyde/SC : régimes d’accumulation, de déplétion et d’inversion.
    4. Etude de la réponse C(V) en statique, puis en dynamique (BF et HF) : extraction des
    5. paramètres fondamentaux  l’issue de la caractérisation.
  • Chapitre 7 : Techniques de mesures optiques
    1. Photoconductivité,
    2.  Photoluminescence.
  • Chapitre 8 : Techniques d’analyses surfaciques et spectroscopiques
    1. Techniques structurales et surfaciques,
    2. Techniques spectroscopiques.