Préparation de couches minces d'oxynitrure de silicium par PECVD ...

D'après la formule (111.28, chapitre 3), on voit que si ce nombre devient suffisamment
faible, le sinh1 aura tendance à s'annuler et donc le PHPZC (5,64) tendra à devenir égal
au PHSPZC (2,1).
Un capteur chimique ayant comme couches sensibles celles de l'échantillon 3
(greffée et non greffée), et travaillant en mesure différentielle aurait une réponse de 45
mV/pH (= 60 - 15).
Par ailleurs afin de mieux comprendre la réaction de greffage, des études ont été
faites sur des nitrures de silicium préparé par LPCVD et n'ayant pas eu de liaisons
SiNH/NH2 incorporés lors du dépôt. On traite les surfaces différemment et on réalise les
greffages suivants (tous ces échantillons ont été préalablement nettoyés avec du 11-IF):
nitrure
1) acide sulfochrom.
>
2)HF
(Si)3N
>N-Si- (CH2)17-CH3
---I > 43mV/pH (IV.5)
nitrure
1) acide sulfochrom.
1) acide sulfochrom.
79
> SiOH + SiNH2 I
nitrure > (Si)3N I
2)HF
>N-Si- (CH2)17-CH3
>
1) HO-Si-(CH2)17-CH3
>
2)>N-Si- (CH2)17-CH3
42mV/pH (IV.6)
47mV/pH (IV.7)
Discussion de la réaction de greffage.
La réaction d'un silane sur la silice est maintenant bien connue. Pour que la
réaction se fasse bien, il faut que les sites silanols échangent un proton avec les silanes (cf
IV.8): ainsi ce sera le silanate qui réagira sur le silane, tandis que HX sera le groupe
partant.
Si-OH + X-Si-R > Si-O + HX-Si-R > Si-O-Si-R + HX (IV.8)
I
Plusieurs silanes peuvent être utilisés: aminosilane, hydroxysilane,
halogénosilane, etc. Ce sera avec l'aminosilane que le rendement de la réaction sera le
plus important, le groupement ammonium formé durant la réaction étant un très bon
groupe partant. C'est pour cette raison que nous avons testé la réaction inverse.
En outre, la réactivité de la silice dépend fortement de ces sites de surface. Sur la
surface, nous avons Soit des groupements silanols liés, soit des groupements silanols
I