Acronyme

Année

Laboratoire

Collaboration(s)

Budget

Durée

TipDoc

2013

IEF

LGEP, LAL

48 k€

2 ans

Titre

Techniques d’Imagerie et de Profils de Dopage en Champ Proche

Porteur

Jean-Luc PERROSSIER

Date de démarrage

Mai 2013

Présentation du projet

L’AFM utilisé en mode conductif permet d’obtenir, avec une résolution nanométrique, deux images simultanées l'une présentant la cartographie de la topographie et l'autre celle de la résistance locale de l'échantillon. Il peut toutefois être difficile de recueillir des informations quantitatives fiables et répétitives au cours du temps.

Le projet TipDoc vise à développer, au sein de la plateforme CTU de l’IEF, une méthode de caractérisation de profils de dopage des semi-conducteurs à l'échelon nanométrique. Elle est une application de la technique de mesure AFM en mode conductif et tire profit des possibilités remarquables du Resiscope®, module mis au point par le LGEP. Les partenaires bénéficient du savoir-faire du LGEP en mesures de surface électriques en champ proche. L’objectif est de mettre cette technique de détermination des profils de dopage à disposition des chercheurs du plateau de Saclay intéressés.

Deux applications sont directement envisagées : la mesure de gradients de dopants dans les matrices de détecteurs pixel mises au point par le LAL-Orsay pour être utilisées dans l’expérience ATLAS du LHC au CERN-Genève, et le développement de jonctions supraconductrices de silicium en vue de la réalisation de transistors à effet Josephson.

Résultats

La première étape du projet a consisté d’une part, en l’installation et la mise en conformité du Resiscope® sur le module AFM de l’IEF présentant les meilleures performances topographiques, d’autre part en l’optimisation de la préparation des échantillons par une méthode s’apparentant à celle qui est mise en œuvre en microscopie électronique à transmission (TEM). Les travaux ont ensuite porté sur la caractérisation de standards pour la calibration des profils de dopage. Des relevés cartographiques de résistance ont ainsi été réalisés sur l’AFM-Resiscope® et comparés avec les profils simulés, les profils SIMS (spectrométrie de masse à ionisation secondaire) et les profils SRP (Spreading Resistance Profiling). Les mesures entre les simulations et les mesures obtenues à l’aide de la méthode SIMS corrèlent. Les données obtenues avec la méthode SRP sont en cours d’analyse.

Publication(s)