Etudes des effets d’Irradiation neutronique sur le silicium / Zerkak,Kahina  

Public ISBD Titre : Etudes des effets d’Irradiation neutronique sur le silicium Type de document : texte imprimé Auteurs : Zerkak,Kahina, Auteur ; Osmani,Nadjet, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2019 Importance : 1 vol (38 f .) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Défauts d’irradiation Fluences neutronique Traitement thermique FTIR Index. décimale : 530 Physique Résumé : Durant ces derniers années un intérêt particulier a été accordé à la technique de dopage par transmutation neutronique, cette dernière est l’une des techniques implémentée autour du réacteur ES-Salam. Son principe est basé sur la conversion nucléaire de l’isotope 30Si au 31P suivant la réaction : 30Si (n, γ) 31P + β + γ Durant l’irradiation neutronique du silicium plusieurs défauts sont crées à savoir les bilacunes, la paire lacune oxygène interstitiel VO (dit le centre A) et paire lacune atome de phosphore VP (dit centre E) et l’oxygène interstititiel, ect. Dans le présent travail nous nous intéressons à l’étude des défauts d’irradiation en fonction de la température deus recuit. Dans ce but, un ensemble d’échantillons de silicium sont irradiés des le réacteur de recherche Es-Salaam à une fluence de 1018 n/cm2. Le traitement thermique se fait dans un four du type F 6030 CM-33-60 programmable sous gaz inerte Argon. La caractérisation électrique est basée sur les mesures de la résistivité par la méthode des quatre pointes. L’identification et l’étude de l’évolution des défauts sont effectuées à l’aide de la spectroscopie infrarouge à transformé de Fourier (FTIR). Note de contenu : Sommaire Introduction générale ……………………………………………………………………1 Chapitre I : Synthèse Bibliographique I.1 Introduction ……………………………………………………………………...3 I.2 Aperçus sur la physique des Semi-conducteur…………………………………...3 I.3 Définition de semi-conducteur (0°K) …………………………………………….4 I.4 La résistivité ……………………………………………………………………....4 I.5 Les différentes types de semi-conducteur…………………………………………..6 I.5.1 Semi-conducteur intrinsèque…………………………………………….6 I.5.2 Semi-conducteur extrinsèque…………………………………………….6 I.6 Silicium « Si »………………………………………………………………….....6 I.6.1 Les propriété de silicium ……………………………………………….....6 I.6.2 Importance du Silicium……………………………………………………8 I.7 Méthode d’élaboration de silicium ………………………………………………..8 I.7. A Méthode Czochralski (CZ)………………………………………………8 I.7. B Méthode de la Zone Flottante (FZ)………………………………………8 I.8 Les différentes types de dopage de semi-conducteur (silicium)…………………....9 I.8.1 Dopage de type N………………………………………………………...9 I.8.2 Dopage de type P………………………………………………...………10 I.9 Les différentes techniques de dopage …………………………...…………….....10 I.9.1 Le dopage par diffusion……………………………………………….…10 I.9.2 Le dopage par implantation ionique…………………………………......11 I .10 Dopage par Transmutation Neutronique du Silicium (DTN-Si)……………......11 I.10.1 Principe de la technique DTN…………………………………………..11 I.10.2 Etude de la radioactivité du silicium irradie…………………………....12 I.10.2.1 Radioactivité du phosphore 32P …………………………………..12 I.10.2.2Normes de radioprotection…............................................................13 I.10.3 Avantages et Inconvénients de la technique (DTN)……………………..13 I.10.3. a Les Avantages DTN………………………………………………13 SOMMAIRE I.10.3.b Les inconvénients DTN……………………………………………13 I.11.1 Détermination de la concentration du phosphore 31P…………………….....13 I.11.2 La relation entre la résistivité et la fluence……………………………….....14 I.12 Créations des défauts par irradiation neutronique dans le silicium…...…....... 16 I.12.1 Les défauts criés après irradiation……………………………………...16 I.12.2 Les différents types de défauts ponctuels………………………… …...17 1. Lacune ponctuelle (Vacancy)…………………………………………………17 2. Les défauts interstitiels……………………...............................................17 3. L’atome de substitution………………………………………………….18 I.13 Mécanisme d’interaction des défauts……………………………………….....18 I.13.1 Interaction lacune V- défauts…………………………………………....19 I.13.2 Interaction silicium Interstitiel SiI – défauts…………………………….19 Chapitre II : Techniques Expérimentales II.1 Introduction……………………………………………………………………..20 II.2.Procédure expérimentale………………………………………………………..20 II.2.1 Description du réacteur ES-SALAM……………………………………..20 II.2.2 Description des plaquettes de silicium……………………………………20 II.2.3 Préparation des échantillons……………………………………………….20 II .2.4 Procédure de nettoyage des pastilles de silicium…………………………21 II.2.5 Procédures d'irradiation du silicium………………………………………..22 II.3 Traitement thermique …………………………………………………………....23 II.4 Techniques de caractérisations…………………………………………………..23 II.4.1 Caractérisation électrique………………………………………………….24 II.4.1.1 La méthode des quatre pointes ………………………………………24 II.4.2 Caractérisation optiques…………………………………………………....26 II.4.2.1Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier……………………26 SOMMAIRE Chapitre III : Résultats et discussions III.1 Introduction…………………………………………………………….……….28 III.2 Caractérisation électriques…………………………………….………….……..28 III.2.1 Mesure de la résistivité……………………………………………………28 III.2.1.1Evolution de la résistivité en fonction de la température de recuit……28 III.2.1.2Evolution de la concentration du phosphore en fonction de la température de recuit………………………………………………………………………………29 III.3 Caractérisation par la spectroscopie infrarouge (FTIR)………………………...31 III.3.1 Défauts introduits par irradiation neutronique……………………..……...31 III.3.2 Effet de la température de recuit…………………………………………..31 III.3.3 Evolution du centre VO2 avec l’oxygène interstitiel……………………...33 Conclusion générale………………………………………………………………….34 Référence……………………………………………………………………………..35 Côte titre : MAPH/0330 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1DwMZXaZL2i_XQLPtagnHTAf_oe3ZjsiB/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Etudes des effets d’Irradiation neutronique sur le silicium [texte imprimé] / Zerkak,Kahina, Auteur ; Osmani,Nadjet, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2019 . - 1 vol (38 f .) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Défauts d’irradiation Fluences neutronique Traitement thermique FTIR Index. décimale : 530 Physique Résumé : Durant ces derniers années un intérêt particulier a été accordé à la technique de dopage par transmutation neutronique, cette dernière est l’une des techniques implémentée autour du réacteur ES-Salam. Son principe est basé sur la conversion nucléaire de l’isotope 30Si au 31P suivant la réaction : 30Si (n, γ) 31P + β + γ Durant l’irradiation neutronique du silicium plusieurs défauts sont crées à savoir les bilacunes, la paire lacune oxygène interstitiel VO (dit le centre A) et paire lacune atome de phosphore VP (dit centre E) et l’oxygène interstititiel, ect. Dans le présent travail nous nous intéressons à l’étude des défauts d’irradiation en fonction de la température deus recuit. Dans ce but, un ensemble d’échantillons de silicium sont irradiés des le réacteur de recherche Es-Salaam à une fluence de 1018 n/cm2. Le traitement thermique se fait dans un four du type F 6030 CM-33-60 programmable sous gaz inerte Argon. La caractérisation électrique est basée sur les mesures de la résistivité par la méthode des quatre pointes. L’identification et l’étude de l’évolution des défauts sont effectuées à l’aide de la spectroscopie infrarouge à transformé de Fourier (FTIR). Note de contenu : Sommaire Introduction générale ……………………………………………………………………1 Chapitre I : Synthèse Bibliographique I.1 Introduction ……………………………………………………………………...3 I.2 Aperçus sur la physique des Semi-conducteur…………………………………...3 I.3 Définition de semi-conducteur (0°K) …………………………………………….4 I.4 La résistivité ……………………………………………………………………....4 I.5 Les différentes types de semi-conducteur…………………………………………..6 I.5.1 Semi-conducteur intrinsèque…………………………………………….6 I.5.2 Semi-conducteur extrinsèque…………………………………………….6 I.6 Silicium « Si »………………………………………………………………….....6 I.6.1 Les propriété de silicium ……………………………………………….....6 I.6.2 Importance du Silicium……………………………………………………8 I.7 Méthode d’élaboration de silicium ………………………………………………..8 I.7. A Méthode Czochralski (CZ)………………………………………………8 I.7. B Méthode de la Zone Flottante (FZ)………………………………………8 I.8 Les différentes types de dopage de semi-conducteur (silicium)…………………....9 I.8.1 Dopage de type N………………………………………………………...9 I.8.2 Dopage de type P………………………………………………...………10 I.9 Les différentes techniques de dopage …………………………...…………….....10 I.9.1 Le dopage par diffusion……………………………………………….…10 I.9.2 Le dopage par implantation ionique…………………………………......11 I .10 Dopage par Transmutation Neutronique du Silicium (DTN-Si)……………......11 I.10.1 Principe de la technique DTN…………………………………………..11 I.10.2 Etude de la radioactivité du silicium irradie…………………………....12 I.10.2.1 Radioactivité du phosphore 32P …………………………………..12 I.10.2.2Normes de radioprotection…............................................................13 I.10.3 Avantages et Inconvénients de la technique (DTN)……………………..13 I.10.3. a Les Avantages DTN………………………………………………13 SOMMAIRE I.10.3.b Les inconvénients DTN……………………………………………13 I.11.1 Détermination de la concentration du phosphore 31P…………………….....13 I.11.2 La relation entre la résistivité et la fluence……………………………….....14 I.12 Créations des défauts par irradiation neutronique dans le silicium…...…....... 16 I.12.1 Les défauts criés après irradiation……………………………………...16 I.12.2 Les différents types de défauts ponctuels………………………… …...17 1. Lacune ponctuelle (Vacancy)…………………………………………………17 2. Les défauts interstitiels……………………...............................................17 3. L’atome de substitution………………………………………………….18 I.13 Mécanisme d’interaction des défauts……………………………………….....18 I.13.1 Interaction lacune V- défauts…………………………………………....19 I.13.2 Interaction silicium Interstitiel SiI – défauts…………………………….19 Chapitre II : Techniques Expérimentales II.1 Introduction……………………………………………………………………..20 II.2.Procédure expérimentale………………………………………………………..20 II.2.1 Description du réacteur ES-SALAM……………………………………..20 II.2.2 Description des plaquettes de silicium……………………………………20 II.2.3 Préparation des échantillons……………………………………………….20 II .2.4 Procédure de nettoyage des pastilles de silicium…………………………21 II.2.5 Procédures d'irradiation du silicium………………………………………..22 II.3 Traitement thermique …………………………………………………………....23 II.4 Techniques de caractérisations…………………………………………………..23 II.4.1 Caractérisation électrique………………………………………………….24 II.4.1.1 La méthode des quatre pointes ………………………………………24 II.4.2 Caractérisation optiques…………………………………………………....26 II.4.2.1Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier……………………26 SOMMAIRE Chapitre III : Résultats et discussions III.1 Introduction…………………………………………………………….……….28 III.2 Caractérisation électriques…………………………………….………….……..28 III.2.1 Mesure de la résistivité……………………………………………………28 III.2.1.1Evolution de la résistivité en fonction de la température de recuit……28 III.2.1.2Evolution de la concentration du phosphore en fonction de la température de recuit………………………………………………………………………………29 III.3 Caractérisation par la spectroscopie infrarouge (FTIR)………………………...31 III.3.1 Défauts introduits par irradiation neutronique……………………..……...31 III.3.2 Effet de la température de recuit…………………………………………..31 III.3.3 Evolution du centre VO2 avec l’oxygène interstitiel……………………...33 Conclusion générale………………………………………………………………….34 Référence……………………………………………………………………………..35 Côte titre : MAPH/0330 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1DwMZXaZL2i_XQLPtagnHTAf_oe3ZjsiB/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

Exemplaires (1)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
MAPH/0330	MAPH/0330	Mémoire	Bibliothéque des sciences	Français	Disponible Disponible

---

1 (1 - 1 / 1)