Résumé:
L'objectif de ce travail dans le cadre de doctorat est consacré à l'étude des propriétés électriques et optiques de silicium polycristallin en couches minces élaborée par LPCVD. Ces films sont composés de trois couches (polysilicium 175 nm/oxyde de silicium 100 nm/silicium monocristallin) ou de deux couches (polysilicium/monosilicium), ainsi nous sommes également intéressé aux caractéristiques structurales. Ces caractéristiques ont été étudiés sous l'influence de plusieurs paramètres, soit chimiques, tels que le niveau, le type de dopage, soit physiques, comme la température de dépôt, l’épaisseur du polysilicium et la température du recuit thermique. Au cours de ce travail, nous avons utilisé plusieurs techniques de caractérisation. Pour étudier les caractéristiques structurales nous avons utilisé le MEB et l’AFM. Ces deux techniques, nous ont permis de suivre l’évolution de la structure des dépôts avec les paramètres décrits ci-dessus. En outre, la DRX montre que les dépôts sont polycristallins. Nous avons obtenu que l’augmentation de la concentration de phosphore induit la croissance des grains ainsi que la rugosité de surface. L'étude par effet Hall et les quatre pointes ont montré une amélioration des propriétés électriques lorsque le dopage, la température de dépôt et de recuit et l’épaisseur de poly-si augmentent. La caractérisation optique par ellipsométrie permet d’aboutir aux valeurs de plusieurs facteurs tels que : l’indice de réfraction, le coefficient d’absorption, l’énergie du gap, la constante diélectrique. La corrélation entre la conductivité extrinsèque et l'évolution des paramètres ellipsométriques a été confirmée dans le cas de faibles niveaux de dopage avec un comportement particulier après le recuit. Cette technique sans contact a été appliquée avec succès sur films de silicium polycristallin déposés sur des substrats monocristallins oxydés de type P, et légèrement ou fortement dopés au phosphore par diffusion.
