Contribution à l’Etude de l’Influence des Couches Barrières sur le Phénomène de Diffusion à l’Interface Métal/Silicium pour des Couches Minces Formées par Evaporation par Effet Joule : Cas du système : Cu/Sb/Si (100), Cu/Sb/Si (110), Cu/Sb/Si (111).

Abstract

Dans ce travail, la réaction à l’état solide entre des films minces de cuivre d'épaisseur 575 Å et un autre d’antimoine d'épaisseur 300 Å déposés sous vide sur des substrats de silicium Si (100), Si (110) et Si (111), a été étudiée au moyen de la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage et la rétro diffusion des particules alpha. Ces échantillons ont subit ensuite des traitements thermiques sous vide dans l’intervalle 200-400°C pendant 45 minutes. Les résultats montrent la croissance et la formation de la phase Cu3Sb dans les différentes interfaces Cu/Sb/Si à 200°C et à 400°C. Nous remarquons aussi l’apparition des siliciures de cuivre Cu4Si, Cu5Si, Cu0.17Si0,83 et Cu3Si donc une interdiffusion des atomes du cuivre à travers la couche barrière d’antimoine à 400°C. Le recuit à 400 °C des échantillons génère la stabilité complète du composé Cu3Sb de la structure hexagonale compact et Cu2Sb de la structure tetragonale et la phase Cu11Sb3 qui présente une structure orthorhombique excepté dans Si(100). Aussi la phase Cu3.3Sb qui présente une structure hexagonale apparaît dans toutes les orientations du substrat.