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Microélectronique, électromagnétisme, photonique, hyperfréquences
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Soutenance de thèse de Dimitrios DAMIANOS

Publié le 19 septembre 2018
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Soutenance 3 octobre 2018 | Plan d'accès
Soutenance de thèse de Dimitrios DAMIANOS,  pour une thèse de DOCTORAT de l' Université de  Grenoble Alpes , spécialité  "NANO ELECTRONIQUE et NANO TECHNOLOGIES ", intitulée:
Amphi M001 - Phelma/Minatec
3 rue parvis Louis Néel
38016 Grenoble cedex1

« Génération de seconde harmonique (SHG) pour la caractérisation des interfaces entre diélectriques et semiconducteurs »

Dimitrios DAMIANOS

Dimitrios DAMIANOS

Mercredi 3 Octobre 2018 à 14h

Résumé:
 Cette thèse s’intéresse à une technique de caractérisation particulièrement bien adaptée à l’étude de couches diélectriques ultra-minces sur semiconducteurs. La génération de seconde harmonique (SHG) est une méthode très prometteuse, basée sur l’optique non-linéaire. Un laser est focalisé sur l'échantillon à caractériser et le signal à deux fois la fréquence fondamentale est mesuré. Pour les matériaux centrosymétriques comme c-Si, SiO2 et Al2O3, le signal SHG est dû aux défauts et au champ électrique Edc d’interface (induit par les charges préexistantes Qox et/ou piégées au niveau des pièges d’interface Dit). La SHG donne ainsi accès à la qualité des interfaces entre diélectriques/semiconducteurs. Néanmoins, le signal SHG dépend aussi des phénomènes de propagation optique dans les structures multicouches. Pour cette raison, nous avons développé un programme de simulation qui prend en compte les phénomènes optiques et les champs électriques statiques aux interfaces. Nous avons utilisé la SHG pour analyser la qualité de passivation de structures Al2O3/Si préparées avec des procédés différents et nous avons montré une corrélation entre SHG et mesure de durée de vie des porteurs de charges. Les valeurs de Qox et Dit ont été extraites par des mesures de capacité-tension et elles ont permis de calculer le champ Edc. La simulation optique, avec les valeurs extraites de Edc a permis de reproduire les données expérimentales de SHG dans ces structures. La SHG a été utilisée également pour la caractérisation des substrats Silicium-sur-Isolant (SOI). Pour les structures SOI épaisses, la simulation et les résultats expérimentaux ont montré que la réponse SHG est dominée par les interférences optiques (faible impact de Edc). Pour les structures SOI ultraminces, les interfaces sont couplées électriquement et des valeurs de Edc sont nécessaires pour reproduire les données expérimentales par simulation. Cela implique que pour les SOI ultraminces, la SHG pourrait donner accès aux champs électriques au niveau des interfaces d’une manière non-destructive.
 
Membres du jury :
  • Anne KAMINSKI-CACHOPO : Directeur de thèse
  • Irina IONICA : Co- Directeur de thèse
  • Daniele BLANC-PELISSIER: Co- Directeur de thèse
  • Olivier PALAIS: Rapporteur
  • Yves JOURLAIN : Rapporteur
  • Jean-Pierre RASKIN : Examinateur

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Partenaires

Thèse préparée dans le laboratoire : UMR 5130 - Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique -Laboratoire d'hyperfréquences et de caractérisation ,
sous la direction de KAMINSKI-CACHOPO Anne, directeur de thèse et IONICA Irina, Co-directeur.

Rédigé par Brigitte Rasolofoniaina

mise à jour le 4 octobre 2018

Contact

Anne KAMINSKI- CACHOPO
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Documents à télécharger

anglais
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