Contribution à l’Étude des Nitrures de Hafnium Non Stoechiométriques Synthétises Par Pulvérisation Magnétron DC

Abstract

Des couches minces de nitrure de hafnium couvrant une large gamme de compositions ont été déposées par pulvérisations magnétron réactive en mode DC sur des substrats en Si orientés (100). Les propriétés physiques fondamentales de ces couches sont étudiées par plusieurs techniques et discutées en terme d’influence des paramètres opératoires du processus de dépôt (flux d'azote et température des substrats). Aux fiables flux d'azote, les couches minces polycristallines HfNx déposées à 150 et à 400°C avec 0.13 ≤ x ≤ 0.5 cristallisent dans une structure hexagonale α-Hf. Une phase riche en azote se forme aux haut flux. Le paramètre de maille augmente avec l'augmentation du flux d'azote. La résistivité électrique à température ambiante pour le HfN (111) stoechiométrique est de 90 μΩcm-1, elle augmente en s'éloignant de la composition stoechiométrique. L’effet de la température des substrats est plus prononcé aux hauts flux d'azote. Une investigation détallée de la réflectivité optique montre une tendance claire à l'augmentation de la réflectivité dans le domaine du visible et dans l'IR aux fiables du flux d'azote, et à un minimum de réflectivité plus profond dans l'UV pour les substrats chauds. Ceci a été analysé dans le cadre du model de Drude et reconnue être la conséquence de l’augmentation du temps de relaxation et de la densité de charges.