Contexte
Simulation à l’échelle atomique en ALD des oxydes ultra-minces

Dans le contexte général des micro et nano-technologies, la simulation et les outils dont elles disposent peuvent intervenir à de très nombreux niveaux. Dans cet article, nous nous intéressons à la simulation à l’échelle atomique dédiée aux procédés de fabrication, à leur développement et à leur simulation prédictive, étant entendu que celle-ci peut également s’intéresser aux propriétés électroniques. Notre regard est ici exclusivement porté sur le procédé de dépôt par couche atomique, l’ALD.

Au-delà de la qualité des couches en volume, l’optimisation des propriétés des films ultra-minces réside essentiellement en la qualité de leurs interfaces. C’est donc sur ces quelques monocouches de transition substrat/couche déposées que se situent nombre de questions et de verrous. La caractérisation fine de ces interfaces, composition chimique, structure, nature et impact des défauts, se heurte à de grandes difficultés, liées par exemple à la nature défectueuse et souvent amorphe des couches et à la morphologie des interfaces. Dans ce contexte, la modélisation à l’échelle atomique a très largement contribué à la compréhension de la chimie des dépôts ainsi qu’à la détermination des structures électroniques des couches, particulièrement motivée par les développements, en micro-électronique, des oxydes ultimes pour les grilles de transistors MOS (Metal Oxide Semiconductor) ...