Étude des pertes d’énergie sous bombardement ionique dans le Silicium

Abstract

L’implantation ionique modifie les propriétés électriques, magnétiques, optiques et structurelles des matériaux. Lorsqu’un ion incident pénètre un solide, il perd son énergie cinétique avec les atomes de la cible à travers de nombreuses collisions. Lors des collisions des ions avec les atomes de la cible, des endommagements de la surface apparaissent, et des regions de la cible peuvent devenir amorphes. De nombreuses méthodes de calcul sont utilisées pour déterminer les différentes pertes d’énergie des ions dans un solide. Parmi ces méthodes, le calcul Monte-Carlo qui génère toutes les distributions en suivant pas à pas le parcours de l’ion incident dans le matériau en choisissent un paramètre d’impact tiré par un générateur. Le but de ce travail est l’étude des pertes d’énergie sous bombardement ionique dans le silicium. Ce mémoire est composé de trois chapitres : Dans le premier chapitre nous rappelons les phénomènes d’interaction ion-solide, les différentes pertes d’énergie des ions incidents et leur distribution dans le matériau. Nous étudions également les mécanismes de génération des défauts d’irradiation et quelques problèmes liés à l’implantation dans les matériaux. Le deuxième chapitre est consacré aux généralités sur les semi-conducteurs. Un semi-conducteur monoatomique le silicium est revue avec plus de détails, nous terminons le chapitre par quelques applications de ce matériau. Le dernier chapitre regroupe tous les résultats des calculs des pouvoirs d’arrêt, des moments des distributions des systèmes étudiés, les différentes pertes d’énergie et le taux d’érosion sous bombardement ionique dans le silicium générés par le logiciel SRIM. les résultats des simulations sont également commentés. Nous terminerons ce travail par une conclusion générale.