Abstract FR:

Par photoémission X et UV nous avons étudié l'interaction de NH3, NO2 et N2O avec le Si dans le but de mieux comprendre la croissance d'isolants à base de Si. Des expériences ont été menées, sous ultra-vide, dans une large gamme de température de substrat TS et de pression de gaz P (gaz). Concernant le système Si/NH3 on obtient des résultats communs à l'adsorption sur des surfaces de Si (reconstruites ou amorphes) et à la croissance de films déposés dans les mêmes conditions de TS et de pression. On constate que l'espèce formée est définie par TS. Vers 100k, l'adsorption sur le Si amorphe est dissociative, précédant une phase de condensation moléculaire dès lors que les états de surface sont saturés. Pour les températures proches de l'ambiante, les molécules NH3 ne sont encore que partiellement dissociées, le degré de dissociation (NH2, NH) dépendant lui-même de la surface étudiée (Si(100)21, Si(111)77 ou Si amorphe). Nous montrons le rôle joué par l'hydrogène sur le blocage de la nitruration à cette TS. Les fragments NHx se dissocient progressivement lorsque TS augmente. Ainsi, vers 570k ils sont complètement dissociés mais l'hydrogène se fixe préférentiellement à l'azote. Ce n'est qu'après la désorption de l'H (vers 620-670k) qu'intervient la nitruration thermique proprement dite avec fixation d'azote atomique. Le régime de croissance initiale, pour les plus faibles pressions, y est hétérogène avec ségrégation de phase du Si et de Si3N4. Les rôles respectifs de la pression et du temps intervenant dans l'exposition lors de cette nitruration et leur contribution à la désorption et la nucléation d'îlots ont également été soulignés. Nos travaux sur l'adsorption de NO2 et N2O sur le Si amorphe montrent une chimisorption dissociative d'oxygène et d'azote atomiques dans les 2 cas, des 80k, précédant là aussi une phase de condensation moléculaire. La cinétique d'O