Caractérisation et modélisation de couches minces de 3C-SiC pour applications aux microsystèmes en environnements sévères.

Auteur(s) : GOURBEYRE, Christophe Contributeurs : BARBIER, Daniel Éditeur(s) : INSA de Lyon Date de publication : 04-12-2002

Accès à la ressource :  http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=gour... Description : Effectué dans le cadre du développement des microtechnologies pour l'environnement sévère, ce travail s'articule autour de deux axes principaux. Dans une première partie, une étude détaillée des caractéristiques physique de couches de 3C-SiC épitaxiées sur substrat silicium, est menée. Les résultats issus de cette étude portent notamment sur la maîtrises de l'état de contrainte résiduelle présente dans les couches de 3C-SiC élaborées en fonction des conditions d'épitaxie, afin d'approcher une contrainte quasi nulle. De plus, la faisabilité de membranes carrées auto-suspendues de 3C-SiC de 3 à 8 micromètres de côté est démontré. L'étude sous charge de telles structures, nous a permis d'extraire le module d'Young des différentes couches. Et d'avoir accès aux contraintes résiduelles présentes dans les membranes de 3C-SiC. Elle nous a également permis de mieux cerner les origines de la disparité des états de contrainte dans les couches de SiC sur pleine plaque de silicium. Dans une seconde partie, nous avons développé deux modèles de structures par éléments finis à l'aide du logiciel Ansys 5.4, comportant un film mince de SiC. L'un modélise les contraintes thermoélastiques présentes dans les couches de SiC sur pleine plaque de silicium. En comparant ce modèle simple à des résultats expérimentaux, il est possible de valider le choix des paramètres physiques issus de la littérature, utilisés pour la FEM. L'autre modèle FEM développé, est celui d'une membrane carrée auto-suspendue de 3C-SiC qui, comparé aux mesures sous charges effectuées sur structures réelles, donne des résultats très probants lorsque les contraintes résiduelles des couches sont purement thermoélastiques (à 5% près). Langue : Français

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