Étude de l’effet du phénomène de dégradation par illumination (LID) sur les propriétés électriques du silicium Cz type-P avec et sans couches de nitrure SiNx

Abstract

L’objectif de notre projet est d’étudier la dégradation des propriétés électriques notamment la durée de vie des porteurs de charges des plaquettes de silicium monocristallin de type-P élaboré par la technique de tirage Cz. La surface des plaquettes utilisées a été revêtue de couches de nitrure de silicium SiNx et d’oxyde de silicium SiO avec ou sans émetteur n+. Les expériences que nous avons menées sur des plaquettes de silicium monocristallin en utilisant une illumination continue durant 50H montrent que la dégradation LID est plus pertinente dans les plaquettes avec émetteur n+ dans les deux cas SiNx et SiNx/SiO 2 . Ceci est dû à l’activité de recombinaison intense dans le volume de l’émetteur et la formation d’une fraction de P-N. La concentration effective N * t 2 des défauts métastables BO générée montre une corrélation entre la valeur de la durée de vie des porteurs de charges minoritaires  eff et la concentration effective N * t des défauts BO générés dans les deux cas : avec un revêtement SiNx et celui de SiNx/SiO . Les analyses FTIR des pics relatifs aux liaisons Si-H ont montré une diminution de leur concentration en présence de la couche SiO 2 et de l’émetteur n+. Ceci peut être expliqué par l’emprisonnement de l’hydrogène dans le volume de la plaquette et la formation d’autres liaisons avec le bore et probablement avec les métaux de transition. Les spectres FTIR étudiés montrent qu’une fraction des liaisons Si-H a disparu dans les échantillons, notamment ceux avec émetteur indiquant la formation d’autres complexes avec d’autres atomes et la présence du phosphore favorise la formation des liaisons P-N au détriment des liaisons N-H et Si-H.

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