Physique des processus technologiques - WPMSPPT7

Objectif(s)

L’objectif du cours est de modéliser les phénomènes physiques qui interviennent lors de la mise en forme du semi-conducteur pour la fabrication de composants électroniques. Cela inclut la micro-électronique, mais aussi les cellules photovoltaïques et les diodes électroluminescentes pour l’éclairage solide. Les processus étudiés sont essentiellement la diffusion solide, l’implantation ionique, les défauts profonds et les couches formées par interdiffusion (SiO2, siliciures, carbures…). Les phénomènes sont illustrés dans le cas du silicium, principalement, et de semi-conducteurs « alternatifs » (SiC, GaN, diamant, …).

Contenu(s)

• Introduction : Principales étapes technologiques des circuits actuels. Tendances.
• Diffusion atomique dans les semiconducteurs : historique, autodiffusion, diffusion des dopants.
• Implantation ionique : historique, modèle LSS, application au dopage et au SmartCut, cas des jonctions peu profondes, recuits, TED.
• Formation de couches par réaction chimique. Application à l’oxyde thermique du silicium.

Un polycopié complet du cours est disponible en anglais.
Le sujet de l'examen est disponible en français et anglais, et l'étudiant peut rédiger ses réponses en français ou anglais.

Cristallographie : Structure cristalline
Thermodynamique : notion d’énergie libre, enthalpie et entropie.
Physique des semiconducteurs : diagramme de bande, dopage, niveaux d’énergie.