in this work i will presant the elaboration techniques of SiNWs and some applications of the SINWs in nanotechnology and MOSFETs

1. Université de Sousse
Institut Supérieur des Sciences
Appliquées et de Technologie
de Sousse
Les nanofils de silicium
Et microsystèmes
Présenté par: Mohamed Amin ELaguech
AU: 2017/2018
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2. Plan du travail
 Introduction et motivation
 Techniques de croissances des nanofils
 C’est quoi un microsystème
 Application des SiNWs dans les microsystèmes
 conclusion
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3. I- Introduction et motivation
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4. Les nanofils de silicium
 Ce sont des matériaux de classe 1D dans les quelles l’ électron possède une seule degré de liberté
 Les nanofils sont des fils de diamètre inferieure à 100nm
 La découverte des nanofils s’est faite en 1964 (1) de façon non intentionnelle en croissance
par dépôt chimique en phase vapeur (Chemical Vapor Deposition : CVD) de Si à partir d’agrégats
d’or. Les fils étaient alors de dimensions micrométriques et connus sous le nom de « whiskers »
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5. Pourquoi les SiNWs
Propriétés thermique
 Propriétés optiquesPropriétés mécaniques
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Propriétés électriques

6. II- Techniques de croissances des nanofils
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7. L’approche « top-down »
Il existe deux approches permettant d’ obtenir les nanofils
L’approche « pottum-up »
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8. Avantages Limites
 avoir les mêmes propriétés que
celles du cristal utilisé au départ:
 Dopage
 direction cristallographique
 mauvaise qualité morphologique
 un coût élevé du procédé
L’approche « top-down »
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9. Avantages
 obtenir un structure de
haute précision cristalline
à l’échelle nanométrique
Limites
 Nanofils intrinsèques
L’approche « top-down »
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10. Techniques d’élaboration
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11. • l’ablation laser
La méthode consiste à diriger un faisceau laser
pulsé (UV et non IR, pour empêcher de
surchauffer le matériau) sur une cible constituée
du matériau à déposer
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12. • Epitaxie par jet moléculaire(2)
 Dans le procédé d’épitaxie par jet moléculaire
(MBE), du silicium pur est évaporé pour
former les nanofils de silicium
 ce qui nécessite l’utilisation une enceinte ultra-
vide (avec une pression inférieure à 10-10Mbar)
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13. • CVD pour Chemical Vapor Deposition(3)
Dans ce type de réacteur la synthèse de nanofils
de silicium est possible grâce à l’utilisation de
particules de catalyseur à la surface de
l’échantillon
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14. • Vapeur Liquide Solide (VLS) ou Vapeur Solide Solide (VSS)
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15. III- C’est quoi un microsystème
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16. Définition :
Un microsystème est un dispositif compacte miniaturise
multifonctionnelle fabriqué collectivement qui interagie avec
Le mande extérieure avec des capteurs et des actionneurs
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17. IV- Application des SiNWs dans les microsystèmes
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18. Applications de SiNWs
Détecteurs chimiques : (3)
Les diamètres nanométriques des
nanofils de taille comparable à celles
des espèces
chimiques et biologiques à détecter font
d’eux un excellent transducteur primaire
produisant un signal pouvant interférer
avec des instruments macroscopiques.
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19. Dans le domaine de la Nano-
microélectronique(4)
 Source et drain fortement dopé P
 Substrat dopé N
 Grille métallique
 Offre des performances plus
élevées qu’un transistor
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20. Dans le domaine de la Nano-microélectronique
 Transistor MOS vertical à canal nanofil enrobé par
la grille ou VS-FET)
 Il n y a pas ni nécessiter de le
déplacement du nanofil du substrat
de croissance ni l’alignement du
nanofil vu l’enrobage du canal nanofil
par la grille
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21. Dispositifs nano-électromécaniques
Nanodétecteur de pH à NF (5)
 Drain
 Source
 Canale NF à Si
Détection en temps réel de la conductance
d’un NF de Si 21

22. V- conclusion
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23. Conclusion
Les nanostructures ont apporté beaucoup pour le microélectroniques surtout dans notre cas
les nanostructures 1D,
Les nanofils : ils ont améliorer les performances des micro et macro systèmes aussi comme
dans le cas des cellules photovoltaïques et nombreux autre applications
Même l’introduction des nanofiles dans des autres structures permet de modifier les
propriétés des ces derniers
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24. • Références
• (1): VAPORLIQUIDSOLID MECHANISM OF SINGLE CRYSTAL GROWTH R. S. Wagner and
W. C. Ellis,1964
• (2)thèse de LEVEAU Lucie Etude de nanofils de silicium comme matériau d’électrode
négative de batterie lithium-ion,2015
• (3): F. Patolsky, G. Zheng, O. Hayden, M. Lakadamyali, X. Zhuang, and C. M. Lieber.
Electrical detection of single viruses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 14017– 14022
(2004)
• (4): thèse de Houssem KALLEL ´ Etude des propriétés optiques de nanofils individuels
de Si, de Ge, et d’alliages et hétérostructures SiGe pour le contrôle de l’absorption et de
la diffusion de la lumière, 2014
• (5): thèse de Florian DHALLUIN Nanofils de Silicium : D´ epˆot chimique en phase vapeur
assist´ e par catalyseurs m´ etalliques et pr´ emices d’int´ egration , 2009
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Merci pour votre attention