Effet du contenu d'hydrogène atomique.

Comme nous l'avons vu, au cours des impacts d'hydrogène, les structures les plus stables sont les plus observées. Dans le réacteur plasma, il est possible de choisir les flux des entrés de gaz. Nous pouvons donc contrôler les proportions de molécules reçut par les agrégats. Si nous trouvons aussi la possibilité de contrôler le taux de dissociation des molécules de silane et d'hydrogène, nous pouvons prédire quelles structures nous allons former pour quelles conditions de contenu du plasma. Nos études ont ainsi été portées vers l'influence que pouvait avoir le "flux" d'hydrogène atomique sur quelques structures de $Si_nH_m$ . Il est apparut qu'une structure amorphe (Fig 5.14 a) soumis à un flux modéré d'hydrogène atomique se placait dans une structure qui est un minimum locale (Fig 5.14 b) ou globale d'énergie (Fig 5.14 d). Lorsque la même structure est soumise à un flux très important d'hydrogène atomique, elle chauffe suffisamment pour que l'hydrogène de sa surface puisse s'évaporer. Par conséquent, lors de simulation à haut flux d'hydrogène, nous obtenons une structure pauvre en hydrogène (Fig 5.14 c).

Figure 5.14: Illustration de quelques structures particulières obtenues lors des nos simulations. (Fig a) structure amorphe, (Fig b) une des structures de minimum d'énergie obtenue avec un faible flux d'hydrogène atomique identique à celle prédite par Andreoni et al. [1], (Fig c) structure typique obtenue lors de reactions avec un haut flux d'hydrogène atomique. (Fig d) structure tubulaire de plus bas minimum d'énergie obtenue avec un flux intermédiaire d'hydrogène atomique.

Il est donc intéressent de voir comment les agrégats réagissent à différents flux d'hydrogène atomique, et surtout qu'une structure apparaît comme étant la structure de minimum d'énergie pour les agrégats d'une vingtaine d'atome de silicium. Cette structure, constituée d'empilements d'anneaux (Fig 5.14 d), est d'une très grande stabilité (Fig 5.15).

Nous pouvons donc conclure que la maîtrise du taux de dissociation des espèces chimiques mises en jeu peut permettre de contrôler la température de la structure formée en utilisant le taux d'hydrogène atomique reçu. Le contrôle du gradient de température, par le flux d'hydrogène atomique, couplé au contrôle de température finale par la quantité d'hydrogène réagissant sur les agrégats, permet de prédire le contenu en hydrogène des structures, ainsi que les liaisons qui vont se rompre dans les structures. La prédiction de formation des liaisons pendantes permet de piloter la croissance vers des structures voulues en fixant les nouveaux radicaux sur des sites déterminés par les liaisons pendantes formées.