WO2013026861A1 - Method for the characterisation of at least one layer of material comprising semiconductor nanocrystals - Google Patents

Method for the characterisation of at least one layer of material comprising semiconductor nanocrystals Download PDF

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WO2013026861A1
WO2013026861A1 PCT/EP2012/066303 EP2012066303W WO2013026861A1 WO 2013026861 A1 WO2013026861 A1 WO 2013026861A1 EP 2012066303 W EP2012066303 W EP 2012066303W WO 2013026861 A1 WO2013026861 A1 WO 2013026861A1
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stack
reflectivity
substrate
refractive index
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PCT/EP2012/066303
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Inventor
Mathieu Baudrit
Pierre Mur
Kavita Surana
Philippe Thony
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Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity

Definitions

  • the invention relates to a method for characterizing a layer of material comprising semiconductor nanocrystals.
  • Such a method makes it possible to optically characterize the layer of material comprising the semiconductor nanocrystals, that is to say to determine the value of the complex refractive index of the layer, but also to characterize it electrically, by determining the electrical capacity of it, precisely.
  • a layer of material comprising semiconductor nanocrystals is generally produced on a semiconductor substrate, for example composed of silicon.
  • the material, for example a dielectric material, of the layer comprising the nanocrystals forms a matrix in which these semiconductor nanocrystals are arranged.
  • This material intrinsically possesses its own optical indices, that is to say a complex refractive index comprising a real part and an imaginary part called extinction coefficient.
  • the optical indices of the layer considered as a whole, that is to say with nanocrystals semiconductor vary according to the density and dimensions of the semiconductor nanocrystals.
  • the electrical properties, and in particular the value of the electrical capacitance, of the layer depend in particular on the nature of the materials (material of the nanocrystals and the material in which the nanocrystals are located) as well as the thickness of the layer and the density of the nanocrystals in the layer.
  • the optical characterization of the layer comprising the semiconductor nanocrystals is performed by measuring the optical indices thereof in a desired wavelength range by spectroscopic ellipsometry.
  • the electrical characterization of the layer comprising the semiconductor nanocrystals is achieved by measuring the electrical capacitance thereof.
  • the presence of the substrate makes the optical characterization of the layer imprecise. Indeed, from an optical point of view, the substrate creates optical interference that disturbs the measurement of the optical indices of the layer comprising the semiconductor nanocrystals, and distort it. Further, from an electrical point of view, measurement of the electrical capacitance of the layer is also imprecise because it is highly dependent on the spatial distribution of the semiconductor nanocrystals ⁇ conductor within the layer, the distribution may vary between different layers which theoretically have the same number of semi ⁇ conductor nanocrystals.
  • An object of the present invention is to propose a method for characterizing a layer of material comprising semiconductor nanocrystals making it possible to characterize the layer at least optically, that is to say to determine the complex refractive index. of the layer, in a precise manner without the substrate on which the layer is arranged disturbing this characterization.
  • the present invention proposes a method for characterizing a layer of material comprising semiconductor nanocrystals, comprising at least the steps of:
  • the stack produced in this process forms a distributed Bragg reflector, also called Bragg grating or Bragg mirror, to minimize the amount of light arriving at the substrate and thus maximize the light absorption in the first m layers comprising the nanocrystals . This eliminates the optical contribution of the substrate, which makes it possible to achieve a better optical characterization of the layers comprising the semiconductor nanocrystals.
  • the semiconductor nanocrystals may be composed of amorphous or crystalline silicon.
  • the first and / or second layers may comprise silicon dioxide and / or silicon oxide and / or silicon nitride and / or silicon oxynitride and / or silicon carbide.
  • the substrate may be composed of silicon.
  • the second layers may comprise semiconductor nanocrystals.
  • the realization of the stack may comprise:
  • the first layers of the stack can be deposited such that they contain excess semi ⁇ conductor for forming nanocrystals and
  • the method for calculating optical transfer matrices may include the steps of:
  • step b) calculating a matrix product of the optical transfer matrices previously calculated for each of the layers in step b), corresponding to the optical transfer matrix of the stack of layers,
  • steps b) to e) being repeated for values different from the complex refractive index and when the reflectivity calculated in step d) does not correspond to the measured reflectivity.
  • the method may further comprise, after calculating the value of the complex refractive index or of one of the first layers of the stack, the steps of:
  • Cgu electrical capacitance of the substrate
  • C2 electrical capacitance of one of the second layers of the stack.
  • the measurement of the capacitance C of the characterization device can be carried out by applying a voltage between the first and the second electrode.
  • the electrical capacitance corresponding to the sum of the electrical capacitance of the stack and that of the substrate is measured.
  • the electrical capacitance value of one of the first layers comprising the semiconductor nanocrystals is measured.
  • This configuration increases the signal C (V) (measurement signal of the electrical capacitance obtained by applying a voltage V across the electrodes) of the layers comprising the nanocrystals and facilitates its measurement while avoiding any uncertainties of regularity. positioning of the nanocrystals since the signal C (V) is averaged over m layers.
  • FIGS. 1A, 1B and 2 represent steps of a method of characterization, object of the present invention, according to a particular embodiment
  • FIG. 3 represents the steps of a method for calculating the optical transfer matrices implemented during a characterization method that is the subject of the present invention.
  • Figures 1A and 1B show steps of producing a stack of layers especially comprising a material layer comprising semi ⁇ conductor nanocrystals that it is desired to characterize optically and electrically, it is that is to say, the values of the complex refractive index and the electrical capacitance are to be determined.
  • first layers 104 composed of silicon-rich silicon dioxide (substoichiometric Si0 2 ) and second layers 106 composed of stoichiometric Si0 2 .
  • the lower layer that in contact with the substrate 102 and on which the other layers of the stack rest
  • the upper layer that disposed at the top of the stack
  • the layers 104 and 106 of this stack are for example deposited by PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) with different thicknesses.
  • each layer is a function of the refractive index of the material or materials of the layer as well as the wavelengths to be reflected.
  • each layer 104, 106 may have a thickness of between about 10 nm and 500 nm, or between about 1 nm and several micrometers.
  • the thickness of each of the layers 104, 106 may be equal to about -, with ⁇ corresponding to the wavelength An
  • n corresponding to the refractive index (real part) of the material of the layer.
  • the stack thus produced then undergoes annealing at a temperature of, for example, less than or equal to approximately 1300 ° C. for a duration of between approximately a few seconds and several hours (for example 3 hours).
  • This annealing results in a densification of the layers 104 and 106 and, in the first layers 104, a separation of the stoichiometric S 10 2 and the excess of silicon initially present in the first layers 104.
  • This excess silicon rushes to the state solid forming nanocrystals 108 arranged in a dielectric matrix corresponding to S 1O 2 from the layers 104.
  • the realization of nanocrystals 108 in the first layers 110 thus ensures that the layers 106 and 110, both composed of the material S 10 2 , will have different complex refractive indices.
  • the nanocrystals 108 may have different dimensions or not with respect to each other.
  • the silicon nanocrystals 108 obtained from this layer 104 have dimensions substantially similar to each other.
  • the silicon nanocrystals 108 obtained may have different dimensions with respect to each other.
  • the nanocrystals 108 for example, each have a diameter of between approximately 1 nm and 20 nm.
  • the complex refractive indices and the first layers 110 are in particular a function of the density and the distribution of the nanocrystals 108 in the first layers 110, and therefore also of the quantity excess of silicon in the layers 104, annealing conditions and the thickness of the layers 104 from which the first layers 110 are obtained.
  • the stack forms here a distributed Bragg network.
  • the second layers 106 form dielectric layers electrically insulating the first layers 110 which comprise the semiconductor nanocrystals 108.
  • the reflectivity of the stack is then measured. This reflectivity can be measured for example by a spectrophotometer.
  • a spectrophotometer Such a device sends an incident light beam, of known intensity and at different wavelengths of a desired spectrum, on the stack, and measures the intensity of the light reflected at each of the different wavelengths. which makes it possible to determine the reflectivity of the stack in the desired spectrum.
  • first layers 110 and second layers 106 form a distributed Bragg grating, little or no light entering through the top of the stack reaches the substrate 102, thereby eliminating or making negligible optical interference due to substrate 102.
  • optical interference occurs, the interference being dependent on the difference between the complex refractive indices ni and n 2, the number m and of the stack layer thicknesses as well as optical characteristics of the materials around the stack.
  • the measured reflectivity corresponds to the response of a distributed Bragg grating, and therefore comprises a spectral reflectivity window, or photonic cutoff band, that is to say a range of wavelengths for which the Bragg grating distributed, formed by the stack of the first layers 110 and second layers 106, has a maximum reflectivity. From the previously measured reflectivity, the value of m, and the thicknesses of the layers of the stack, the value of the complex refractive index or of one of the first layers 110 of the stack is then calculated by the implementing a method for calculating optical transfer matrices.
  • optical indices complex refractive index
  • step 10 is calculated an optical transfer matrix M such that:
  • the matrix M corresponds to:
  • representing the phase shift of the light propagating through the layer
  • n corresponding to the complex refractive index of the layer
  • the expected angle of incidence of the light with respect to the layer (for example equal to 90 °).
  • Y is the optical admittance of the layer which is equal to, for the parallel polarizations (p or TE) and perpendicular M):
  • ⁇ and ⁇ are the permittivity and the permeability of the vacuum.
  • the matrix of the complete system is then calculated (step 12) for each wavelength ⁇ corresponding to the matrix product of the matrices M of each layer.
  • step 14 From this optical transfer matrix of the complete system, it is then possible to calculate (step 14), for each wavelength ⁇ , the reflectivity r of the system such that:
  • the reflectivity r obtained is compared with that previously measured (step 16). If the calculated reflectivity r does not correspond to that measured, then the initially arbitrarily chosen parameters (optical indices) are modified, and the calculations are repeated until a system whose calculated reflectivity corresponds to the measured reflectivity, meaning that the optical indices, that is to say the complex refractive index, chosen are correct.
  • this first layer 110 is electrically characterized.
  • a first electrode 112 is firstly made covering the stack of layers 106 and 110, and a second electrode 114 under the substrate 102 (FIG. 2).
  • These electrodes 112 and 114 are for example composed of an electrically conductive transparent oxide such as ITO.
  • An electric potential is then applied, for example between about -15 V and + 15 V, on the electrodes 112, 114, and the capacitance C between the electrodes 112 and 114 is measured, that is to say the capacitance cumulative of the substrate 102 and the stack of layers 106 and 110.
  • This capacitance C can be measured for the different values of ⁇ of the spectrum considered during the optical characterization previously performed, since the conduction and the capacitive effect are variables according to the illumination (monochromatic) of the layers of the stack.
  • the value of the capacitance Ci of one of the first layers 110 comprising the semiconductor nanocrystals 108 is determined.
  • the relation is used for this:
  • C sub electrical capacitance of the substrate 102
  • C2 electrical capacitance of one of the second layers 106.
  • e thickness of the layer.
  • the thickness and the area occupied by the first layers 110 it is therefore possible to calculate the electrical permittivity of one of the first layers 110 which comprises semiconductor nanocrystals 108.

Abstract

The invention relates to a method for the characterisation of a layer (110) of material comprising semiconductor nanocrystals (108), including the following steps consisting in: forming an alternating stack of m first layers (110) having a complex refractive index n1 and m second layers (106) having a complex refractive index n2 that is different from n1, in which the first layers (110) comprise semiconductor nanostructures (108), said stack being disposed on a substrate (102), wherein m ≥ 2; measuring the reflectivity of the stack in a wavelength range; calculating n1 on the basis of m, the thicknesses of the first and second layers and the stack reflectivity measurement, using an optical transfer-matrix calculation; and calculating the capacitance C1 of one of the first layers on the basis of the measurement of the capacitance of the stack and the substrate.

Description

PROCEDE DE CARACTERISATION D'AU MOINS UNE COUCHE DE MATERIAU A NANOCRISTAUX DE SEMI-CONDUCTEUR  PROCESS FOR CHARACTERIZING AT LEAST ONE LAYER OF SEMICONDUCTOR NANOCRYSTAL MATERIAL
DESCRIPTION DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA
L' invention concerne un procédé de caractérisation d'une couche de matériau comportant des nanocristaux de semi-conducteur. Un tel procédé permet de caractériser optiquement la couche de matériau comportant les nanocristaux de semi-conducteur, c'est- à-dire déterminer la valeur de l'indice de réfraction complexe de la couche, mais également de la caractériser électriquement, en déterminant la capacité électrique de celle-ci, avec précision. The invention relates to a method for characterizing a layer of material comprising semiconductor nanocrystals. Such a method makes it possible to optically characterize the layer of material comprising the semiconductor nanocrystals, that is to say to determine the value of the complex refractive index of the layer, but also to characterize it electrically, by determining the electrical capacity of it, precisely.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE STATE OF THE PRIOR ART
Pour caractériser optiquement et électriquement une couche de matériau comportant des nanocristaux de semi-conducteur, on réalise généralement une telle couche sur un substrat semi- conducteur, par exemple composé de silicium. Le matériau, par exemple diélectrique, de la couche qui comporte les nanocristaux forme une matrice dans laquelle sont disposés ces nanocristaux de sémiconducteur. Ce matériau possède intrinsèquement ses propres indices optiques, c'est-à-dire un indice de réfraction complexe comprenant une partie réelle et une partie imaginaire appelée coefficient d'extinction. Toutefois, les indices optiques de la couche considérée dans son ensemble, c'est-à-dire avec les nanocristaux de semi-conducteur, varient en fonction de la densité et des dimensions des nanocristaux de semi-conducteur. De plus, les propriétés électriques, et notamment la valeur de la capacité électrique, de la couche dépendent notamment de la nature des matériaux (matériau des nanocristaux et matériau dans lequel se trouvent les nanocristaux) ainsi que de l'épaisseur de la couche et de la densité des nanocristaux dans la couche . To optically and electrically characterize a layer of material comprising semiconductor nanocrystals, such a layer is generally produced on a semiconductor substrate, for example composed of silicon. The material, for example a dielectric material, of the layer comprising the nanocrystals forms a matrix in which these semiconductor nanocrystals are arranged. This material intrinsically possesses its own optical indices, that is to say a complex refractive index comprising a real part and an imaginary part called extinction coefficient. However, the optical indices of the layer considered as a whole, that is to say with nanocrystals semiconductor, vary according to the density and dimensions of the semiconductor nanocrystals. In addition, the electrical properties, and in particular the value of the electrical capacitance, of the layer depend in particular on the nature of the materials (material of the nanocrystals and the material in which the nanocrystals are located) as well as the thickness of the layer and the density of the nanocrystals in the layer.
La caractérisation optique de la couche comportant les nanocristaux de semi-conducteur est réalisée en mesurant les indices optiques de celle-ci dans une gamme de longueur d' ondes souhaitée par ellipsométrie spectroscopique . La caractérisation électrique de la couche comportant les nanocristaux de semi-conducteur est réalisée en mesurant la capacité électrique de celle-ci.  The optical characterization of the layer comprising the semiconductor nanocrystals is performed by measuring the optical indices thereof in a desired wavelength range by spectroscopic ellipsometry. The electrical characterization of the layer comprising the semiconductor nanocrystals is achieved by measuring the electrical capacitance thereof.
Toutefois, la présence du substrat rend imprécise la caractérisation optique de la couche. En effet, d'un point de vue optique, le substrat créé des interférences optiques qui perturbent la mesure des indices optiques de la couche comportant les nanocristaux de semi-conducteur, et faussent celle-ci. De plus, d'un point de vue électrique, la mesure de la capacité électrique de la couche est également imprécise car elle est très dépendante de la répartition spatiale des nanocristaux de semi¬ conducteur au sein de la couche, cette répartition pouvant varier entre différentes couches qui comportent théoriquement le même nombre de nanocristaux de semi¬ conducteur . EXPOSÉ DE L' INVENTION However, the presence of the substrate makes the optical characterization of the layer imprecise. Indeed, from an optical point of view, the substrate creates optical interference that disturbs the measurement of the optical indices of the layer comprising the semiconductor nanocrystals, and distort it. Further, from an electrical point of view, measurement of the electrical capacitance of the layer is also imprecise because it is highly dependent on the spatial distribution of the semiconductor nanocrystals ¬ conductor within the layer, the distribution may vary between different layers which theoretically have the same number of semi ¬ conductor nanocrystals. STATEMENT OF THE INVENTION
Un but de la présente invention est de proposer un procédé de caractérisation d'une couche de matériau comportant des nanocristaux de semi-conducteur permettant de caractériser au moins optiquement la couche, c'est-à-dire de déterminer l'indice de réfraction complexe de la couche, de manière précise sans que le substrat sur lequel est disposée la couche ne perturbe cette caractérisation. An object of the present invention is to propose a method for characterizing a layer of material comprising semiconductor nanocrystals making it possible to characterize the layer at least optically, that is to say to determine the complex refractive index. of the layer, in a precise manner without the substrate on which the layer is arranged disturbing this characterization.
Pour cela, la présente invention propose un procédé de caractérisation d'une couche de matériau comportant des nanocristaux de semi-conducteur, comprenant au moins les étapes de :  For this purpose, the present invention proposes a method for characterizing a layer of material comprising semiconductor nanocrystals, comprising at least the steps of:
- réalisation d'au moins un empilement alterné de m premières couches d'indice de réfraction complexe ni et de m deuxièmes couches d' indice de réfraction complexe n2 différent de l'indice de réfraction complexe ni , dans lequel les premières couches comportent les nanocristaux de semi-conducteur, l'empilement étant disposé sur un substrat, m étant un entier supérieur ou égal à 2, performing at least one alternating stack of m first layers of complex refractive index ni and m second layers of complex refractive index n 2 different from the complex refractive index ni, in which the first layers comprise the semiconductor nanocrystals, the stack being disposed on a substrate, m being an integer greater than or equal to 2,
- mesure de la réflectivité, dans une gamme de longueurs d'ondes, de l'empilement précédemment réalisé,  measurement of the reflectivity, in a range of wavelengths, of the stack previously produced,
- calcul de la valeur de l'indice de réfraction complexe ni d'une des premières couches de l'empilement à partir de la valeur de m, des épaisseurs des premières et deuxièmes couches de l'empilement, et de la mesure de réflectivité de l'empilement, par la mise en œuvre d'une méthode de calcul de matrices de transfert optique. L'empilement réalisé dans ce procédé forme un réflecteur de Bragg distribué, également appelé réseau de Bragg ou miroir de Bragg, permettant de minimiser la quantité de lumière arrivant au substrat et donc de maximiser l'absorption lumineuse dans les m premières couches comportant les nanocristaux . On s'affranchit ainsi de la contribution optique du substrat, ce qui permet de réaliser une meilleure caractérisation optique des couches comportant les nanocristaux de semi-conducteur. calculating the value of the complex refractive index or of one of the first layers of the stack from the value of m, the thicknesses of the first and second layers of the stack, and the measurement of reflectivity of the stacking, by implementing a method for calculating optical transfer matrices. The stack produced in this process forms a distributed Bragg reflector, also called Bragg grating or Bragg mirror, to minimize the amount of light arriving at the substrate and thus maximize the light absorption in the first m layers comprising the nanocrystals . This eliminates the optical contribution of the substrate, which makes it possible to achieve a better optical characterization of the layers comprising the semiconductor nanocrystals.
Les nanocristaux de semi-conducteur peuvent être composés de silicium amorphe ou cristallin. Les premières et/ou deuxièmes couches peuvent comporter du dioxyde de silicium et/ou de l'oxyde de silicium et/ou du nitrure de silicium et/ou de l'oxynitrure de silicium et/ou du carbure de silicium. Le substrat peut être composé de silicium.  The semiconductor nanocrystals may be composed of amorphous or crystalline silicon. The first and / or second layers may comprise silicon dioxide and / or silicon oxide and / or silicon nitride and / or silicon oxynitride and / or silicon carbide. The substrate may be composed of silicon.
Dans une variante, les deuxièmes couches peuvent comporter des nanocristaux de semi-conducteur.  In a variant, the second layers may comprise semiconductor nanocrystals.
La réalisation de l'empilement peut comporter :  The realization of the stack may comprise:
- la mise en œuvre de dépôts des premières et deuxièmes couches de l'empilement sur le substrat, les premières couches de l'empilement pouvant être déposées telles qu'elles comportent en excès le semi¬ conducteur destiné à former les nanocristaux, puis - implementation of deposits of first and second layers of the stack on the substrate, the first layers of the stack can be deposited such that they contain excess semi ¬ conductor for forming nanocrystals and
- la mise en œuvre d'un recuit formant, dans les premières couches, les nanocristaux de semi¬ conducteur par précipitation à l'état solide du semi- conducteur présent en excès dans les premières couches déposées avant le recuit. La méthode de calcul de matrices de transfert optique peut comporter les étapes de : - the implementation of an anneal forming, in the first layers, the semi ¬ conductor nanocrystals by precipitation with solid state semiconductor present in excess in the first layers deposited prior to annealing. The method for calculating optical transfer matrices may include the steps of:
a) choix d'une valeur arbitraire de l'indice de réfraction complexe ni ,  a) choosing an arbitrary value of the complex refractive index,
b) calcul, pour chaque couche de l'empilement et pour chaque longueur d'onde de ladite gamme de longueurs d'ondes, d'une matrice de transfert optique,  b) calculating, for each layer of the stack and for each wavelength of said wavelength range, an optical transfer matrix,
c) calcul d'un produit matriciel des matrices de transfert optique précédemment calculées pour chacune des couches à l'étape b) , correspondant à la matrice de transfert optique de l'empilement de couches ,  c) calculating a matrix product of the optical transfer matrices previously calculated for each of the layers in step b), corresponding to the optical transfer matrix of the stack of layers,
d) calcul de la réflectivité de l'empilement pour chaque longueur d'onde de ladite gamme de longueurs d'ondes,  d) calculating the reflectivity of the stack for each wavelength of said range of wavelengths,
e) comparaison de la réflectivité calculée à l'étape d) et de la réflectivité mesurée,  e) comparing the reflectivity calculated in step d) and the measured reflectivity,
les étapes b) à e) étant répétées pour des valeurs différentes de l'indice de réfraction complexe ni lorsque la réflectivité calculée à l'étape d) ne correspond pas à la réflectivité mesurée.  steps b) to e) being repeated for values different from the complex refractive index and when the reflectivity calculated in step d) does not correspond to the measured reflectivity.
Le procédé peut comporter en outre, après le calcul de la valeur de l'indice de réfraction complexe ni d'une des premières couches de l'empilement, les étapes de :  The method may further comprise, after calculating the value of the complex refractive index or of one of the first layers of the stack, the steps of:
- réalisation d'une première électrode recouvrant l'empilement et d'une deuxième électrode disposée contre le substrat telle que le substrat soit disposé entre la deuxième électrode et l'empilement, - mesure d'une capacité électrique C entre la première et la deuxième électrode, - Realizing a first electrode covering the stack and a second electrode disposed against the substrate such that the substrate is disposed between the second electrode and the stack, measuring a capacitance C between the first and the second electrode,
- calcul d'une capacité électrique Ci d'une des premières couches de l'empilement tel que :
Figure imgf000008_0001
calculation of an electrical capacitance Ci of one of the first layers of the stack, such as:
Figure imgf000008_0001
avec :  with:
Cgu : capacité électrique du substrat, C2 : capacité électrique d'une des deuxièmes couches de l'empilement.  Cgu: electrical capacitance of the substrate, C2: electrical capacitance of one of the second layers of the stack.
Ainsi, il est possible de caractériser électriquement (détermination de la capacité électrique) de manière précise les couches de matériau comprenant les nanocristaux de semi-conducteur.  Thus, it is possible to characterize electrically (determination of the electrical capacitance) precisely the layers of material comprising the semiconductor nanocrystals.
La mesure de la capacité électrique C du dispositif de caractérisation peut être réalisée en appliquant une tension entre la première et la deuxième électrode .  The measurement of the capacitance C of the characterization device can be carried out by applying a voltage between the first and the second electrode.
On mesure dans ce cas la capacité électrique correspondant à la somme de la capacité électrique de l'empilement et de celle du substrat. En connaissant le nombre de premières et de deuxièmes couches, il est possible de retrouver la valeur de capacité électrique de l'une des premières couches comportant les nanocristaux de semi-conducteur. Cette configuration augmente le signal C (V) (signal de mesure de la capacité électrique obtenue en appliquant une tension V aux bornes des électrodes) des couches comportant les nanocristaux et facilite sa mesure tout en s ' affranchissant des incertitudes de régularité de positionnement des nanocristaux puisque le signal C (V) est moyenné sur m couches. In this case, the electrical capacitance corresponding to the sum of the electrical capacitance of the stack and that of the substrate is measured. By knowing the number of first and second layers, it is possible to find the electrical capacitance value of one of the first layers comprising the semiconductor nanocrystals. This configuration increases the signal C (V) (measurement signal of the electrical capacitance obtained by applying a voltage V across the electrodes) of the layers comprising the nanocrystals and facilitates its measurement while avoiding any uncertainties of regularity. positioning of the nanocrystals since the signal C (V) is averaged over m layers.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : The present invention will be better understood on reading the description of exemplary embodiments given purely by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended drawings in which:
- les figures 1A, 1B et 2 représentent des étapes d'un procédé de caractérisation, objet de la présente invention, selon un mode de réalisation particulier,  FIGS. 1A, 1B and 2 represent steps of a method of characterization, object of the present invention, according to a particular embodiment,
- la figure 3 représente les étapes d'une méthode de calcul des matrices de transfert optique mises en œuvre lors d'un procédé de caractérisation, objet de la présente invention.  FIG. 3 represents the steps of a method for calculating the optical transfer matrices implemented during a characterization method that is the subject of the present invention.
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.  Identical, similar or equivalent parts of the different figures described below bear the same numerical references so as to facilitate the passage from one figure to another.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles .  The different parts shown in the figures are not necessarily in a uniform scale, to make the figures more readable.
Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS The different possibilities (variants and embodiments) must be understood as not being exclusive of each other and can be combined with one another. DETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
On se réfère tout d' abord aux figures 1A et 1B qui représentent des étapes de réalisation d'un empilement de couches comportant notamment une couche de matériau comprenant des nanocristaux de semi¬ conducteur que l'on souhaite caractériser optiquement et électriquement, c'est-à-dire dont on souhaite déterminer les valeurs de l'indice de réfraction complexe et de la capacité électrique. Referring firstly to Figures 1A and 1B which show steps of producing a stack of layers especially comprising a material layer comprising semi ¬ conductor nanocrystals that it is desired to characterize optically and electrically, it is that is to say, the values of the complex refractive index and the electrical capacitance are to be determined.
On réalise sur un substrat 102 par exemple composé de silicium, un empilement alterné de premières couches 104 composées de dioxyde de silicium riche en silicium (Si02 sous-stœchiométrique) et de deuxièmes couches 106 composées de Si02 stœchiométrique . Sur l'exemple de la figure 1A, la couche inférieure (celle en contact avec le substrat 102 et sur laquelle reposent les autres couches de l'empilement) est une des première couches 104 et la couche supérieure (celle disposée au sommet de l'empilement) est une des deuxièmes couches 106. Les couches 104 et 106 de cet empilement sont par exemple déposées par PECVD (dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma) avec des épaisseurs différentes. On a substrate 102 made of silicon, for example, is an alternating stack of first layers 104 composed of silicon-rich silicon dioxide (substoichiometric Si0 2 ) and second layers 106 composed of stoichiometric Si0 2 . In the example of FIG. 1A, the lower layer (that in contact with the substrate 102 and on which the other layers of the stack rest) is one of the first layers 104 and the upper layer (that disposed at the top of the stack) is one of the second layers 106. The layers 104 and 106 of this stack are for example deposited by PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) with different thicknesses.
L'épaisseur de chaque couche est fonction de l'indice de réfraction du ou des matériaux de la couche ainsi que des longueurs d'ondes destinées à être réfléchies. De manière générale, chaque couche 104, 106 peut avoir une épaisseur comprise entre environ 10 nm et 500 nm, ou comprise entre environ 1 nm et plusieurs micromètres. Dans un exemple particulier, l'épaisseur de chacune des couches 104, 106 peut être égale à environ — , avec λ correspondant à la longueur d'onde An The thickness of each layer is a function of the refractive index of the material or materials of the layer as well as the wavelengths to be reflected. In general, each layer 104, 106 may have a thickness of between about 10 nm and 500 nm, or between about 1 nm and several micrometers. In a particular example, the thickness of each of the layers 104, 106 may be equal to about -, with λ corresponding to the wavelength An
centrale de la fenêtre spectrale de réflectivité du réflecteur formé par l'empilement, et n correspondant à l'indice de réfraction (partie réelle) du matériau de la couche. central of the reflectance spectral window of the reflector formed by the stack, and n corresponding to the refractive index (real part) of the material of the layer.
L'empilement ainsi réalisé subit ensuite un recuit à une température par exemple inférieure ou égale à environ 1300°C pendant une durée comprise entre environ quelques secondes et plusieurs heures (par exemple 3 heures) . Ce recuit entraine une densification des couches 104 et 106 et, dans les premières couches 104, une séparation du S 1O2 stœchiométrique et de l'excédent de silicium initialement présent dans les premières couches 104. Ce silicium en excès se précipite à l'état solide en formant des nanocristaux 108 disposés dans une matrice diélectrique correspondant au S 1O2 issu des couches 104. On obtient ainsi des premières couches 110 composées de S 1O2 et comportant des nanocristaux de silicium 108. La réalisation des nanocristaux 108 dans les première couches 110 assure ainsi que les couches 106 et 110, toutes les deux composées du matériau S 1O2 , auront des indices de réfraction complexes différents. The stack thus produced then undergoes annealing at a temperature of, for example, less than or equal to approximately 1300 ° C. for a duration of between approximately a few seconds and several hours (for example 3 hours). This annealing results in a densification of the layers 104 and 106 and, in the first layers 104, a separation of the stoichiometric S 10 2 and the excess of silicon initially present in the first layers 104. This excess silicon rushes to the state solid forming nanocrystals 108 arranged in a dielectric matrix corresponding to S 1O 2 from the layers 104. This produces first layers 110 composed of S 1O 2 and having silicon nanocrystals 108. The realization of nanocrystals 108 in the first layers 110 thus ensures that the layers 106 and 110, both composed of the material S 10 2 , will have different complex refractive indices.
Dans chacune des premières couches 110, les nanocristaux 108 peuvent avoir dimensions différentes ou non les uns par rapport aux autres. Ainsi, lorsqu'une couche 104 a une épaisseur inférieure à environ 8 nm, les nanocristaux de silicium 108 obtenus à partir de cette couche 104 ont des dimensions sensiblement similaires les uns par rapport aux autres. Par contre, lorsqu'une couche 104 a une épaisseur supérieure ou égale à environ 8 nm, les nanocristaux de silicium 108 obtenus peuvent avoir des dimensions différentes les uns par rapport aux autres. Les nanocristaux 108 ont par exemple chacun un diamètre compris entre environ 1 nm et 20 nm. Dans le réflecteur optique formé par l'empilement de couches 106 et 110, les indices de réfraction complexes ni des premières couches 110 sont fonction notamment de la densité et de la distribution des nanocristaux 108 dans les premières couches 110, et donc également de la quantité de silicium en excès dans les couches 104, des conditions de recuit et de l'épaisseur des couches 104 à partir desquelles sont obtenues les premières couches 110. In each of the first layers 110, the nanocrystals 108 may have different dimensions or not with respect to each other. Thus, when a layer 104 has a thickness less than about 8 nm, the silicon nanocrystals 108 obtained from this layer 104 have dimensions substantially similar to each other. On the other hand, when a layer 104 has a thickness greater than or equal to approximately 8 nm, the silicon nanocrystals 108 obtained may have different dimensions with respect to each other. The nanocrystals 108, for example, each have a diameter of between approximately 1 nm and 20 nm. In the optical reflector formed by the stack of layers 106 and 110, the complex refractive indices and the first layers 110 are in particular a function of the density and the distribution of the nanocrystals 108 in the first layers 110, and therefore also of the quantity excess of silicon in the layers 104, annealing conditions and the thickness of the layers 104 from which the first layers 110 are obtained.
On obtient ainsi un empilement alterné de m premières couches 110 d'indice de réfraction complexe ni et de m deuxièmes couches 106 d'indice de réfraction complexe n2 différent de l'indice de réfraction complexe ni , dans lequel les premières couches 110 comportent les nanocristaux de semi-conducteur 108, avec m = 6 dans l'exemple décrit ici, l'empilement étant disposé sur le substrat de silicium 102. Les valeurs des parties réelles des indices de réfraction complexes ni et n2 peuvent être par exemple comprises entre environ 1,4 et 4,5 (à une longueur d'onde égale à 632 , 8 nm) . An alternating stack of m first layers 110 of complex refractive index n i and m second layers 106 of complex refractive index n 2 different from the complex refractive index n i is thus obtained, in which the first layers 110 comprise the semiconductor nanocrystals 108, with m = 6 in the example described herein, the stack being disposed on the silicon substrate 102. the values of the real parts of the complex refractive indices ni and n 2 may be for example between about 1.4 and 4.5 (at a wavelength of 632.8 nm).
L'empilement forme donc ici un réseau de Bragg distribué. Les deuxièmes couches 106 forment des couches diélectriques isolant électriquement les premières couches 110 qui comportent les nanocristaux de semi-conducteur 108. On mesure ensuite la réflectivité de l'empilement réalisé, par exemple entre environ 300 nm et 1200 nm. Cette réflectivité peut être mesurée par exemple par un spectrophotomètre . Un tel appareil envoie un faisceau lumineux incident, d'intensité connue et à différentes longueurs d'ondes d'un spectre souhaité, sur l'empilement, et mesure l'intensité de la lumière réfléchie à chacune des différentes longueurs d'ondes, ce qui permet de déterminer la réflectivité de l'empilement dans le spectre souhaité. The stack forms here a distributed Bragg network. The second layers 106 form dielectric layers electrically insulating the first layers 110 which comprise the semiconductor nanocrystals 108. The reflectivity of the stack produced, for example between about 300 nm and 1200 nm, is then measured. This reflectivity can be measured for example by a spectrophotometer. Such a device sends an incident light beam, of known intensity and at different wavelengths of a desired spectrum, on the stack, and measures the intensity of the light reflected at each of the different wavelengths. which makes it possible to determine the reflectivity of the stack in the desired spectrum.
Etant donné que l'empilement formé des premières couches 110 et des deuxièmes couches 106 forme un réseau de Bragg distribué, pas ou peu de lumière entrant par le sommet de l'empilement atteint le substrat 102, ce qui permet de supprimer ou rendre négligeables les interférences optiques dues au substrat 102. Au sein de l'empilement, des interférences optiques se produisent, ces interférences étant fonction de la différence entre les indices de réfraction complexes ni et n2, du nombre m et des épaisseurs des couches de l'empilement, ainsi que des caractéristiques optiques des matériaux se trouvant autour de l'empilement. Since the stack of first layers 110 and second layers 106 form a distributed Bragg grating, little or no light entering through the top of the stack reaches the substrate 102, thereby eliminating or making negligible optical interference due to substrate 102. within the stack, optical interference occurs, the interference being dependent on the difference between the complex refractive indices ni and n 2, the number m and of the stack layer thicknesses as well as optical characteristics of the materials around the stack.
La réflectivité mesurée correspond à la réponse d'un réseau de Bragg distribué, et comporte donc une fenêtre spectrale de réflectivité, ou bande de coupure photonique, c'est-à-dire une gamme de longueurs d'ondes pour laquelle le réseau de Bragg distribué, formé par l'empilement des premières couches 110 et des deuxièmes couches 106, présente une réflectivité maximale . A partir de la réflectivité précédemment mesurée, de la valeur de m, et des épaisseurs des couches de l'empilement, on calcul ensuite la valeur de l'indice de réfraction complexe ni d'une des premières couches 110 de l'empilement par la mise en œuvre d'une méthode de calcul de matrices de transfert optique. The measured reflectivity corresponds to the response of a distributed Bragg grating, and therefore comprises a spectral reflectivity window, or photonic cutoff band, that is to say a range of wavelengths for which the Bragg grating distributed, formed by the stack of the first layers 110 and second layers 106, has a maximum reflectivity. From the previously measured reflectivity, the value of m, and the thicknesses of the layers of the stack, the value of the complex refractive index or of one of the first layers 110 of the stack is then calculated by the implementing a method for calculating optical transfer matrices.
Un exemple de mise en œuvre de la méthode de calcul des matrices de transfert optique est détaillé ci-dessous en liaison avec le diagramme représenté sur la figure 3.  An exemplary implementation of the method of calculating the optical transfer matrices is detailed below in connection with the diagram shown in FIG. 3.
On choisit tout d'abord des valeurs arbitraires des indices optiques (indice de réfraction complexe) que l'on souhaite déterminer.  The arbitrary values of the optical indices (complex refractive index) which one wishes to determine are firstly chosen.
On calcul ensuite (étape 10), pour chaque couche et pour chaque longueur d' onde λ du spectre considéré, une matrice M de transfert optique telle que :
Figure imgf000014_0001
Then, for each layer and for each wavelength λ of the spectrum considered, step 10 is calculated an optical transfer matrix M such that:
Figure imgf000014_0001
avec E et H correspondant aux composantes tangentielles des champs électriques et magnétiques dans la couche considérée, d correspondant aux coordonnées optiques à travers l'épaisseur de la couche .  with E and H corresponding to the tangential components of the electric and magnetic fields in the considered layer, d corresponding to the optical coordinates across the thickness of the layer.
La matrice M correspond à :  The matrix M corresponds to:
cos j sin ç/Y  cos j sin ç / Y
M  M
jY sin φ cos φ  jY sin φ cos φ
Ίπ  Ίπ
avec φ =— nd cos ® ,  with φ = - nd cos ®,
  AT
φ représentant le déphasage de la lumière se propageant à travers la couche, n correspondant à l'indice de réfraction complexe de la couche, et Θ l'angle d'incidence attendue de la lumière par rapport à la couche (par exemple égal à 90°) . φ representing the phase shift of the light propagating through the layer, n corresponding to the complex refractive index of the layer, and Θ the expected angle of incidence of the light with respect to the layer (for example equal to 90 °).
Y est l'admittance optique de la couche qui est égale à, pour les polarisations parallèle (p ou TE) et perpendic M) :  Y is the optical admittance of the layer which is equal to, for the parallel polarizations (p or TE) and perpendicular M):
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0001
où εο et μο sont la permittivité et la perméabilité du vide.  where εο and μο are the permittivity and the permeability of the vacuum.
On calcule ensuite (étape 12) la matrice du système complet, c'est-à-dire de l'empilement de couches, pour chaque longueur d'onde λ, correspondant au produit matriciel des matrices M de chaque couche.  The matrix of the complete system, that is to say the stack of layers, is then calculated (step 12) for each wavelength λ corresponding to the matrix product of the matrices M of each layer.
A partir de cette matrice de transfert optique du système complet, on peut alors calculer (étape 14), pour chaque longueur d'onde λ, la réflectivité r du système telle que :  From this optical transfer matrix of the complete system, it is then possible to calculate (step 14), for each wavelength λ, the reflectivity r of the system such that:
r_Y0Mn+Y0YsMl2+M2l-YsMr_Y 0 M n + Y 0 Y s M l2 2l + M -Y M s
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0002
Mab correspondant au coefficient de la ligne a et de la colonne b de la matrice. M ab corresponding to the coefficient of line a and column b of the matrix.
La réflectivité r obtenue est comparée à celle précédemment mesurée (étape 16) . Si la réflectivité r calculée ne correspond pas celle mesurée, on modifie alors les paramètres initialement choisis de manière arbitraire (indices optiques) , et les calculs sont réitérés jusqu'à obtenir un système dont la réflectivité calculée correspond à la réflectivité mesurée, signifiant que les indices optiques, c'est-à-dire l'indice de réfraction complexe, choisis sont corrects. The reflectivity r obtained is compared with that previously measured (step 16). If the calculated reflectivity r does not correspond to that measured, then the initially arbitrarily chosen parameters (optical indices) are modified, and the calculations are repeated until a system whose calculated reflectivity corresponds to the measured reflectivity, meaning that the optical indices, that is to say the complex refractive index, chosen are correct.
Après avoir caractérisé optiquement l'une des premières couches 110 comportant les nanocristaux de semi-conducteur 108, on caractérise électriquement cette première couche 110.  After having optically characterized one of the first layers 110 comprising semiconductor nanocrystals 108, this first layer 110 is electrically characterized.
On réalise au préalable une première électrode 112 recouvrant l'empilement de couches 106 et 110, et une deuxième électrode 114 sous le substrat 102 (figure 2) . Ces électrodes 112 et 114 sont par exemple composées d'un oxyde transparent électriquement conducteur tel que de l'ITO.  A first electrode 112 is firstly made covering the stack of layers 106 and 110, and a second electrode 114 under the substrate 102 (FIG. 2). These electrodes 112 and 114 are for example composed of an electrically conductive transparent oxide such as ITO.
On applique ensuite un potentiel électrique, par exemple compris entre environ -15 V et + 15 V, sur les électrodes 112, 114, et on mesure la capacité électrique C entre les électrodes 112 et 114, c'est-à-dire la capacité cumulée du substrat 102 et de l'empilement de couches 106 et 110. Cette capacité électrique C peut être mesurée pour les différentes valeurs de λ du spectre considéré lors de la caractérisation optique précédemment réalisée, étant donné que la conduction et l'effet capacitif sont variables en fonction de l'illumination (monochromatique) des couches de l'empilement.  An electric potential is then applied, for example between about -15 V and + 15 V, on the electrodes 112, 114, and the capacitance C between the electrodes 112 and 114 is measured, that is to say the capacitance cumulative of the substrate 102 and the stack of layers 106 and 110. This capacitance C can be measured for the different values of λ of the spectrum considered during the optical characterization previously performed, since the conduction and the capacitive effect are variables according to the illumination (monochromatic) of the layers of the stack.
A partir de cette ou ces mesures de la capacité électrique C, on détermine la valeur de la capacité électrique Ci d'une des premières couches 110 comportant les nanocristaux de semi-conducteur 108. On utilise pour cela la relation :
Figure imgf000017_0001
From this or these measurements of the electrical capacitance C, the value of the capacitance Ci of one of the first layers 110 comprising the semiconductor nanocrystals 108 is determined. The relation is used for this:
Figure imgf000017_0001
avec :  with:
Csub : capacité électrique du substrat 102, C2 : capacité électrique d'une des deuxièmes couches 106. C sub : electrical capacitance of the substrate 102, C2: electrical capacitance of one of the second layers 106.
Connaissant les valeurs de Csub et C2 (les matériaux de ces éléments étant connus) , on peut donc calculer la valeur de la capacité électrique Ci d'une des premières couches 110 de l'empilement tel que :
Figure imgf000017_0002
Knowing the values of C sub and C 2 (the materials of these elements being known), it is therefore possible to calculate the value of the capacitance Ci of one of the first layers 110 of the stack such that:
Figure imgf000017_0002
Sachant que la valeur d'une capacité électrique C d'une couche de matériau est telle que :  Knowing that the value of a capacitance C of a layer of material is such that:
C =€r.€0.- e C = € r0 .- e
Avec  With
sr : permittivité électrique effective de la couche, s r : effective electrical permittivity of the layer,
So : permittivité électrique du vide (8, 854.10"12 F-m"1) , So: electrical permittivity of the vacuum (8,854.10 -12 Fm- 1 ),
S : surface de la couche,  S: surface of the layer,
e : épaisseur de la couche.  e: thickness of the layer.
Connaissant l'épaisseur et la surface occupée par les premières couches 110, on peut donc calculer la permittivité électrique d'une des premières couches 110 qui comporte les nanocristaux de semi- conducteur 108.  Knowing the thickness and the area occupied by the first layers 110, it is therefore possible to calculate the electrical permittivity of one of the first layers 110 which comprises semiconductor nanocrystals 108.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de caractérisation d'une couche (110) de matériau comportant des nanocristaux de semi- conducteur (108), comprenant au moins les étapes de : A method of characterizing a layer (110) of material having semiconductor nanocrystals (108), comprising at least the steps of:
- réalisation d'au moins un empilement alterné de m premières couches (110) d'indice de réfraction complexe ni et de m deuxièmes couches (106) d' indice de réfraction complexe n2 différent de l'indice de réfraction complexe ni , dans lequel les premières couches (110) comportent les nanocristaux de semi-conducteur (108), l'empilement étant disposé sur un substrat (102), m étant un entier supérieur ou égal à 2 , - Making at least one alternating stack of m first layers (110) of complex refractive index n and m second layers (106) of complex refractive index n 2 different from the complex refractive index n, in wherein the first layers (110) comprise the semiconductor nanocrystals (108), the stack being disposed on a substrate (102), m being an integer greater than or equal to 2,
- mesure de la réflectivité, dans une gamme de longueurs d'ondes, de l'empilement précédemment réalisé,  measurement of the reflectivity, in a range of wavelengths, of the stack previously produced,
- calcul de la valeur de l'indice de réfraction complexe ni d'une des premières couches (110) de l'empilement à partir de la valeur de m, des épaisseurs des premières (110) et deuxièmes couches (106) de l'empilement, et de la mesure de réflectivité de l'empilement, par la mise en œuvre d'un méthode de calcul de matrices de transfert optique,  calculating the value of the complex refractive index or of one of the first layers of the stack from the value of m, the thicknesses of the first (110) and second layers (106) of the stacking, and the measurement of reflectivity of the stack, by implementing a method for calculating optical transfer matrices,
- réalisation d'une première électrode - Realization of a first electrode
(112) recouvrant l'empilement et d'une deuxième électrode (114) disposée contre le substrat (102) telle que le substrat (102) soit disposé entre la deuxième électrode (114) et l'empilement, (112) covering the stack and a second electrode (114) disposed against the substrate (102) such that the substrate (102) is disposed between the second electrode (114) and the stack,
- mesure d'une capacité électrique C entre la première (112) et la deuxième (114) électrode, - calcul d'une capacité électrique Ci d'une des première couches (110) de l'empilement tel que :
Figure imgf000019_0001
measuring a capacitance C between the first (112) and second (114) electrodes, calculating an electrical capacitance Ci of one of the first layers (110) of the stack such that:
Figure imgf000019_0001
avec :  with:
CSUb : capacité électrique du substrat (102), C2 : capacité électrique d'une des deuxièmes (106) de l'empilement. C SUb : electrical capacity of the substrate (102), C2: electrical capacitance of one of the second (106) of the stack.
2. Procédé de caractérisation selon la revendication 1, dans lequel les nanocristaux de semi¬ conducteur (108) sont composés de silicium amorphe ou cristallin, et/ou dans lequel les premières (110) et/ou deuxièmes couches (106) comportent du dioxyde de silicium et/ou de l'oxyde de silicium et/ou du nitrure de silicium et/ou de l'oxynitrure de silicium et/ou du carbure de silicium, et/ou dans lequel le substrat (102) est composé de silicium. 2. A method of characterization according to Claim 1, wherein the semiconductor nanocrystals ¬ conductor (108) are composed of amorphous or crystalline silicon, and / or wherein the first (110) and / or second layers (106) comprise dioxide silicon and / or silicon oxide and / or silicon nitride and / or silicon oxynitride and / or silicon carbide, and / or wherein the substrate (102) is composed of silicon.
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la réalisation de l'empilement comporte : 3. Method according to one of the preceding claims, wherein the realization of the stack comprises:
- la mise en œuvre de dépôts des premières (104) et deuxièmes couches (106) de l'empilement sur le substrat (102), les premières couches (104) de 1 ' empilement étant déposées telles qu'elles comportent en excès le semi-conducteur destiné à former les nanocristaux (108), puis  the implementation of deposits of the first (104) and second layers (106) of the stack on the substrate (102), the first layers (104) of the stack being deposited such that they comprise in excess the semi -conductor for forming the nanocrystals (108), and
- la mise en œuvre d'un recuit formant, dans les premières couches (110), les nanocristaux de semi-conducteur (108) par précipitation à l'état solide du semi-conducteur présent en excès dans les premières couches (104) déposées avant le recuit. - The implementation of annealing forming, in the first layers (110), the semiconductor nanocrystals (108) by solid state precipitation semiconductor present in excess in the first layers (104) deposited prior to annealing.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la méthode de calcul de matrices de transfert optique comporte les étapes de : 4. Method according to one of the preceding claims, wherein the method of calculating optical transfer matrices comprises the steps of:
a) choix d'une valeur arbitraire de l'indice de réfraction complexe ni ,  a) choosing an arbitrary value of the complex refractive index,
b) calcul, pour chaque couche (106, 110) de l'empilement et pour chaque longueur d'onde de ladite gamme de longueurs d'ondes, d'une matrice de transfert optique,  b) calculating, for each layer (106, 110) of the stack and for each wavelength of said wavelength range, an optical transfer matrix,
c) calcul d'un produit matriciel des matrices de transfert optique précédemment calculées pour chacune des couches à l'étape b) , correspondant à la matrice de transfert optique de l'empilement de couches (106, 110),  c) calculating a matrix product of the optical transfer matrices previously calculated for each of the layers in step b), corresponding to the optical transfer matrix of the stack of layers (106, 110),
d) calcul de la réflectivité de l'empilement pour chaque longueur d'onde de ladite gamme de longueurs d'ondes,  d) calculating the reflectivity of the stack for each wavelength of said range of wavelengths,
e) comparaison de la réflectivité calculée à l'étape d) et de la réflectivité mesurée,  e) comparing the reflectivity calculated in step d) and the measured reflectivity,
les étapes b) à e) étant répétées pour des valeurs différentes de l'indice de réfraction complexe ni lorsque la réflectivité calculée à l'étape d) ne correspond pas à la réflectivité mesurée.  steps b) to e) being repeated for values different from the complex refractive index and when the reflectivity calculated in step d) does not correspond to the measured reflectivity.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la mesure de la capacité électrique C est réalisée en appliquant une tension entre la première (112) et la deuxième électrode (114) . 5. Method according to one of the preceding claims, wherein the measurement of the capacitance C is performed by applying a voltage between the first (112) and the second electrode (114).
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