A.2.  Suivi de cristallisation

Cette technique de caractérisation permet d’étudier la cinétique de cristallisation en phase solide d’une couche de matériau amorphe. GERMAIN, ZELLAMA et al. [35, 139] ont été les premiers à l’utiliser pour déterminer les paramètres cinétiques de la cristallisation.

La conductivité d’une couche résulte du mélange de la partie amorphe et de la partie cristallisée : la conductivité d’une couche polycristalline est plus élevée que celle d’une couche amorphe à la température de cristallisation (550–650 ℃). La manière dont la conductivité moyenne _m change avec le taux cristallin dépend du mode de la cristallisation :

• dans le cas d’une nucléation dans le volume entier de la couche avec des cristallites supposés sphériques dans une matrice amorphe —on parle aussi d’une cristallisation tridimensionnelle—, la conductivité devient
  
  selon [67] avec le taux cristallin x_c, la conductivité du silicium cristallisé _c et la conductivité du silicium amorphe _a ;
• dans le cas d’une nucléation à l’interface entre la couche et le substrat, c’est-à-dire une cristallisation bidimensionnelle à partir du moment où les cristallites à l’interface coalescent pour donner lieu à une couche continue, la conductivité devient simplement

  (A.2)

  utilisé d’ailleurs aussi par BISARO et al. [11] pour une étude de cinétique de cristallisation de silicium dopé.

Une courbe caractéristique de la variation du courant traversant l’échantillon en fonction du temps de recuit est donnée sur la figure  3.7.

Les recuits s’effectuent dans un four conventionnel sous un vide secondaire de l’ordre de 10^-4 Pa. Les échantillons sont placés sur un support en quartz. La prise des contacts électriques est schématisée sur la figure  A.1 :

FIG. A.1: Vue en coupe de la prise de contacts électriques du montage de suivi de cristallisation.