Abstract FR:

Cette étude porte sur l'effet de l'incorporation du Ge dans l'optimisation de la croissance hétéroépitaxiale du 3C-SiC sur des substrats de Si. Elle s'inscrit dans le cadre d'une collaboration scientifique européenne visant l'optimisation de l'hétérostructure 3C-SiC/Si afin de faciliter son utilisation comme pseudosubstrat pour les matériaux III-V ou pour les applications dans les domaines de la microélectronique. Notre approche consiste à déposer du Ge sur la surface de Si juste avant la carbonisation afin de créer une couche intermédiaire entre 3C-SiC et Si. Nous avons varié la quantité de Ge déposée de 0-4 ML afin de trouver la quantité optimale. La première étape de ce travail consiste à étudier l'effet de l'introduction de Ge sur la couche de 3C-SiC formée après l'étape de carbonisation (2-3 nm). La deuxième étape consiste à étudier l'effet de l'incorporation du Ge sur les propriétés cristallines et structurales des couches minces de 3C-SiC (120-300 nm). Puis nous avons testé l'efficacité de l'utilisation de ces substrats modifiés comme pseudosubstrats pour la croissance des couches épaisses de 3C-SiC (2-5 µm). Nous avons trouvé que l'introduction du Ge décale l'état des contraintes, dans les couches de 3C-SiC, vers l'état compressif, ce qui permet de diminuer la quantité des contraintes dans l'hétérostructure 3C-SiC/Si. La présence de Ge améliore la qualité cristalline des couches de 3C-SiC et diminue la formation des cavités près de l'hétérointerface 3C-SiC/Si. Nous avons relié ces effets positifs à la formation d'une couche intermédiaire contenant du Ge jouant le rôle (i) d'un tampon pour la croissance de 3C-SiC, (ii) d'une barrière pour l'exodiffusion du silicium.