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Chapitre III – Etude de la croissance des films de TiO2 sur substrats plans (LPCVD)
3.7.11. Contrôle du dopage par ESCA, SIMS et spectroscopie UV/Vis
La Figure 3.38 montre que le rapport O/Ti diminue lorsque l’incorporation d’azote dans le film
augmente. Ce phénomène s'accompagne de la diminution du gap optique du TiO2.
2,6
R = 2200
0,30
N / Ti
0,20
2,4
0,15
2,3
O / Ti
2,5
0,25
0,10
2,2
0,05
0,00
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,2
2,1
3,4
Figure 3.38 Variation de la
teneur en azote et en
oxygène (analyse ESCA)
en fonction du gap optique.
Films de N-TiO2 élaborés
en températures variables
(300 – 400°C) sur verre
borosilicaté et Si (100) sous
20 Torr, avec χTTIP = 65
×10-6 et R = 2200.
Réacteur : ∅ 45.
Eg (eV)
A partir des Figures 3.34 et 3.39 nous constatons qu'à basse température (300-350°C)
l’incorporation d’azote dans la couche de TiO2 provoque une forte diminution du gap optique.
L’échantillon élaboré à 350°C présente la teneur en azote la plus forte et donc le gap optique le plus
faible (2,2 eV). Le gap optique des dépôts préparés à 400°C n’est pas modifié sensiblement par rapport
à l'oxyde non dopé car l’incorporation d’azote est très faible.
140
3,2
100
3,0
80
2,8
60
2,6
40
2,4
20
2,2
0
275
300
325
350
375
400
Température de dépôt (°C)
90
425
2,0
450
Eg (eV)
N / Si intensité SIMS
120
3,4
N/Si SIMS
Eg
Figure 3.39. Variation du
gap optique en fonction de la
température de dépôt et de
l’intensité du signal de N
(analyse SIMS), normalisé
par le signal de Si.
Films de N-TiO2 élaborés sur
verre borosilicaté et Si(100)
sous 20 Torr, avec χTTIP =
65×10-6 et R = 2200.
Réacteur : ∅ 45.