Characterisation of the elementary growth processes of silicon carbide on-axis crystals

Orateur : Soutenance de Thèse de Martin SEISS (LMGP)

Le carbure de silicium est un semi-conducteur prometteur pour les applications en électronique haute température et haute puissance. La croissance de SiC a été améliorée continuellement pendant les dernières années mais la connaissance des processus à la surface pendant la croissance est encore faible. Dans cette thèse ces processus sont étudiés par l’analyse de la croissance initiale de cristaux non désorientés. Le processus qui limite la vitesse de croissance est déterminé. L’étude des germes observés occasionnellement permet d’avoir un aperçu des barrières Ehrlich-Schwoebel existantes et, de plus, d’estimer l’ordre de grandeur de la longueur de diffusion à la surface. Pour la première fois les lois de croissance de spirales sont systématiquement analysées sur la face silicium et la face carbone du SiC. L’influence d’un domaine limité et du chevauchement de champs de diffusion sur la forme des spirales et les lois de croissance est analysée par des simulations. Sur les spirales de la face carbone, une nouvelle structure de marches est observée. La bicouche supérieure se dissocie à certaines conditions définies et reproductibles. Les conditions expérimentales correspondantes sont clairement identifiées et une analyse de cette nouvelle structure est effectuée.

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