Déports de bande des films ultrafins d'oxyde haut-κ avec Si

Les bords de bande de valence et de conduction des oxydes ultrafins (SiO₂, HfO₂, Hf₀.₇Si₀.₃O₂, ZrO₂ et Al₂O₃) croissés sur un substrat en silicium ont été mesurés à l'aide de spectroscopies photoémission ultraviolette et photoémission inverse dans la même chambre UHV. La combinaison de ces deux techniques a permis la détermination directe des gaps d'énergie de l'oxyde ainsi que des déports des bords de bande de valence et de conduction de l'oxyde par rapport à ceux du substrat en silicium. Ces résultats sont complétés par des mesures de spectroscopie photoémission aux rayons X synchrones permettant une caractérisation plus poussée de la composition de l'oxyde et l'évaluation de la contribution du substrat en silicium aux spectres. L'affinité électronique a également été mesurée systématiquement sur les mêmes échantillons. Nous trouvons un accord raisonnablement bon avec des expériences antérieures où des hypothèses concernant les valeurs des gaps d'énergie étaient nécessaires pour établir les déports de bande de conduction. Les systèmes de nos résultats de photoémission et de photoémission inverse sur différents films ultrafins fournissent une comparaison complète de ces systèmes connexes.