Etude de l'orientation cristallographique dans un silicium polycristallin massif

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Abstract
L'étude de l'orientation cristallographique d'un silicium polycristallin obtenu par solidification directionnelle dans un creuset de graphite est reportée dans ce travail. Les techniques usuelles de diffraction des rayons X par réflexion ont tout d'abord été utilisées. Des variations de paramètres atteignant 14 x 10-4 Å ont été mises en évidence entre les différentes zones de cristallinite du lingot. La croissance des grains, parallèlement aux gradients de température les plus importants, produit dans le centre du lingot une structure axiale colonnaire avec des orientations privilégiées [211] et [111]. Sur les bords du creuset les orientations de croissance sont différentes. Les orientations [110] et [100] fortement défavorisées augmentent quand le taux d'impuretés (Al + B) devient supérieur à 9 x 1015 atomes/cm3. Une méthode d'analyse basée sur l'attaque électrochimique du silicium a été ensuite développée. L'analyse du dépôt a été faite par diffraction des rayons X et par analyse ionique. Une corrélation entre son épaisseur et la densité réticulaire du plan de surface attaqué a été établie. La texture de solidification peut ainsi être représentée sans précision mais très rapidement par la carte des couleurs de lame mince observée après l'attaque électrolytique. Cette méthode semble bien adaptable pour un contrôle rapide d'une élaboration industrielle

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