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Chapitre 1: Introduction
- Intérêt de l’étude des techniques de caractérisation,
- Différents types de techniques et leur classification,
- leur rôle dans l’étude des dispositifs microélectroniques semi-conducteurs.
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Chapitre 2 : Rappels sur les propriétés des semi-conducteurs
- La conductivité,
- la résistivité,
- la densité de porteurs,
- la mobilité des porteurs ;
- évolution de la mobilité avec la température du cristal.
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Chapitre 3 : Contact Métal/Semi-conducteur
- Le contact ohmique et le contact Schottky.
- L’utilisation de ces deux types de contacts dans les dispositifs microélectroniques.
- Caractéristiques Courant-tension d’un contact ohmique et d’un contact Schottky.
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Chapitre 4 : Techniques de mesure de la résistivité par la méthode des quatre pointes
- Pointes alignées et équidistantes : cas d’un échantillon semi-infini (épais) et cas d’une couche très mince
- . Cas des pointes en carré.
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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
- Rappels sur la théorie de l’effet Hall,
- Les échantillons pour mesures d’effet Hall.
- Méthode de Van der Pauw : théorie de la méthode et mise en œuvre de cette méthode.
- Mesures sans champ magnétique et avec champ magnétique,
- mesure de la tension de Hall,
- moyens d’élimination des sources d’erreurs.
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Chapitre 6 : Caractérisations C(V)
- 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.
- 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.
- 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.
- Etude de la réponse C(V) en statique, puis en dynamique (BF et HF) : extraction des
- paramètres fondamentaux l’issue de la caractérisation.
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Chapitre 7 : Techniques de mesures optiques
- Photoconductivité,
- Photoluminescence.
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Chapitre 8 : Techniques d’analyses surfaciques et spectroscopiques
- Techniques structurales et surfaciques,
- Techniques spectroscopiques.