Génération de second harmonique pour la caractérisation des matériaux et interfaces de semi-conducteurs.

Dans des applications telles que les capteurs d'image ou les cellules solaires, les performances du dispositif peuvent être améliorées grâce à la passivation du silicium à l'aide des diélectriques  high-k tels que l'alumine, le dioxyde d'hafnium, etc. Pour évaluer la qualité de l'interface diélectrique-semi-conducteur, des techniques classiques de caractérisation électrique peuvent être appliquées, mais elles nécessitent la fabrication de dispositifs de test dédiés. Dans ce projet, nous développons une méthode de caractérisation innovante basée sur un phénomène d'optique non linéaire, qui est la génération de seconde harmonique (SHG). La particularité de la SHG pour les matériaux centrosymétriques (tels que Si, Al2O3, HfO2…) est que le signal provenant principalement des contributions des interfaces, est extrêmement sensible au champ électrique qui y est présent (EDC). Ce champ électrique d’'interface diélectrique-semi-conducteur est lié à des charges fixes (Qox) et/ou des états d'interface (Dit), le signal SHG peut donc donner accès à ces deux paramètres. Dans la présentation je montrerai nos derniers résultats expérimentaux et de simulation de la SHG sur couches de passivation.