Brevet FR3046155A1 — publié le 20170630

PROCEDE DE REALISATION DE NANOCRISTAUX A DIMENSIONS ET DENSITE CONTROLEES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR L'invention porte sur un procédé de réalisation de nanocristaux, ou nanoparticules, de semi-conducteur obtenus par démouillage d'une couche mince de semiconducteur disposée sur une couche diélectrique, et pouvant être utilisés pour la réalisation de dispositifs microélectroniques et/ou nanoélectroniques, par exemple des dispositifs mémoires ou des dispositifs émissifs lumineux de type LED, ou la réalisation de trous ou de vias de dimensions contrôlées, répartis par exemple sous la forme d'une matrice quasi-périodique, obtenus grâce à une réaction chimique entre les nanocristaux de semi-conducteur et la couche diélectrique sur laquelle les nanocristaux sont réalisés. L'invention s'applique également à la formation de nanoparticules catalysées (« nanocatalyst particles ») telles que des nanotubes de carbone, ou l'adaptation de propriétés de mouillage de surface utilisée par exemple pour la réalisation de surfaces superhydrophobes. Il est connu de réaliser des nanocristaux de semi-conducteur, c'est-à-dire des agrégats de semi-conducteur dont les dimensions peuvent être comprises entre environ quelques nanomètres et quelques centaines de nanomètres, par démouillage d'une couche mince de semi-conducteur, par exemple du silicium ou du SiGe, disposée sur une couche diélectrique de Si02. Lorsque la couche mince de semi-conducteur, formant par exemple la couche active, ou couche superficielle, d'un substrat SOI (silicium sur isolant) ou SGOI (silicium-germanium sur isolant), est soumise à un recuit à haute température, par exemple comprise entre environ 650°C et 1250°C, le semi-conducteur de cette couche mince se rétracte progressivement sur lui-même en formant des nanocristaux de ce semi-conducteur. Le document EP 1 619 277 A2 décrit qu'il est possible de localiser précisément les zones de la couche de semi-conducteur destinées à former des nanocristaux par démouillage en réalisant un dopage et une insolation par faisceau 3046155 2 d'électrons de ces zones, préalablement à un recuit à haute température sous atmosphère hydrogénée. Ce procédé ne permet toutefois pas d'agir sur les dimensions des nanocristaux réalisés ni sur la densité surfacique de répartition des nanocristaux. Le document « Thermally assisted formation of Silicon islands on a silicon- 5 on-insulator substrate » de B. Legrand et al., Journal of Applied Physics 91, 106 (2002), décrit que le démouillage peut être influencé par l'épaisseur de la couche mince de semiconducteur à partir de laquelle les nanocristaux sont réalisés. Plus cette épaisseur est faible, plus les dimensions moyennes des nanocristaux obtenus sont réduites et plus la densité surfacique des nanocristaux sur une surface donnée est importante. En réduisant 10 cette épaisseur à environ 1,15 nm, il est possible d'obtenir des nanocristaux de rayon inférieure à environ 20 nm et de densité surfacique égale à 550 +/- 50 nanocristaux/µm2. Toutefois, en pratique, la réduction de l'épaisseur de la couche mince de semi-conducteur pose des difficultés d'obtention de grandes surfaces homogènes en terme d'épaisseur, typiquement à l'échelle du substrat ou wafer (par exemple de diamètre compris entre 15 200 mm et 300 mm). Le document « Silicon nanoparticle synthesis by short-period thermal anneals at atmospheric pressure in argon » de G. Spencer et al., Journal of Vacuum Science and Technology A 29, 051508 (2011), décrit la possibilité de modifier les dimensions des nanocristaux en modifiant la température d'un recuit de courte durée mis en oeuvre sous 20 atmosphère d'argon à la pression atmosphérique. Plus la température à laquelle le recuit est mise en oeuvre est élevée, plus le rayon moyen des nanocristaux obtenus est important et plus la densité surfacique avec laquelle les nanocristaux sont répartis est faible. Un tel procédé ne permet toutefois pas d'obtenir des particules de faibles dimensions, par exemple de diamètre moyen inférieur à environ 50 nm. 25 Le document EP 2 521 161 Al décrit qu'il est possible de contrôler la densité surfacique et les dimensions des nanocristaux obtenus par démouillage d'une couche mince de semi-conducteur en formant des espèces chimiques carbonées sur cette couche mince de semi-conducteur avant le démouillage. La densité surfacique des espèces chimiques carbonées formées sur la couche mince de semi-conducteur est fonction des dimensions et de la densité surfacique souhaitées des nanocristaux de semi-conducteur. 3046155 3 La formation des espèces chimiques carbonées sur la couche mince de semi-conducteur est toutefois une étape contraignante à mettre en oeuvre, qui peut être incompatible avec certaines applications électroniques. Le document « Agglomeration process in thin-silicon-, strained silicon-, 5 and silicon germanium-on-insulator substrates » de G. Capellini et al., Journal of Applied Physics 105, 093525 (2009), décrit que le démouillage peut être influencé selon que l'on utilise une couche de semi-conducteur contrainte ou non. Plus la contrainte bi-axiale à laquelle est soumis le semi-conducteur est importante et/ou plus la couche de semiconducteur est mince, plus les dimensions des nanocristaux de semi-conducteur obtenus 10 sont réduites et plus la densité surfacique de ces nanocristaux est importante. Le document EP 2 521 162 Al décrit également la possibilité de former, à partir d'un empilement d'une couche mince de semi-conducteur contrainte uni-axialement disposée sur une couche diélectrique, des nanocristaux de forme allongée et orientés perpendiculairement à l'axe de la contrainte. Toutefois, l'obtention d'une contrainte dans le semi-conducteur destiné à 15 être démouillé est contraignante et peut être incompatible vis-à-vis d'autres contraintes de mise en oeuvre. Les documents « Ordered arrays of Si and Ge nanocrystals via dewetting of pre-patterned thin films » de I. Berbezier et al., Journal of Applied Physics 113, 064908 (2013), "Effect of patterning on thermal agglomeration of ultrathin silicon-on-insulator 20 layer" de Y. Ishikawa et al., Applied Surface Science 190 (2002) et "Self-organized ordered silver nanoparticle arrays obtained by solid state dewetting" de A. Le Bris et al., Applied Physics Letters 105, 203102 (2014) décrivent la possibilité d'influencer les propriétés de démouillage par une gravure de la couche mince de semi-conducteur et/ou de la couche diélectrique sur laquelle se trouve la couche mince de semi-conducteur faisant appel à une 25 sonde ionique focalisée (FIB) ou une impression par faisceau d'électrons, avant une étape de recuit à haute température engendrant le démouillage. Cette gravure représente une contrainte de mise en oeuvre importante car elle nécessite de faire appel à des équipements spécifiques. De plus, une telle gravure peut être incompatible avec certaines applications envisagées. 3046155 4 EXPOSÉ DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de proposer un procédé de réalisation de nanocristaux de semi-conducteur permettant de réduire les dimensions des nanocristaux et d'augmenter la densité surfacique avec laquelle les nanocristaux sont 5 répartis, qui soit notamment compatible avec l'obtention de nanocristaux de dimensions par exemple inférieures à environ 50 nm, sans avoir à mettre en oeuvre d'amincissement de la couche mince de semi-conducteur à démouiller pour obtenir une épaisseur dépendant des dimensions souhaitées pour les nanocristaux, d'ajout d'espèces carbonées sur la couche mince de semi-conducteur ou d'induire une contrainte dans la couche mince 10 de semi-conducteur. Pour cela, la présente invention propose un procédé de réalisation de nanocristaux, ou nanoparticules, de semi-conducteur, comportant au moins la mise en oeuvre des étapes suivantes : - bombardement, ou implantation, ionique d'une couche mince de 15 semi-conducteur disposée sur au moins une couche diélectrique, réalisant une implantation d'ions d'au moins un élément chimique de type gaz rare et/ou d'ions d'au moins un élément semi-conducteur de même nature que celui de la couche mince et/ou d'ions d'au moins une espèce dopante, dans au moins une partie de l'épaisseur de la couche mince ; 20 - recuit de la couche mince réalisant un démouillage du semi- conducteur de la couche mince et formant, sur la couche diélectrique, les nanocristaux de semi-conducteur. Ce procédé permet de contrôler les dimensions et la densité surfacique des nanocristaux obtenus par démouillage. Pour cela, le procédé propose de contrôler le 25 démouillage grâce à un traitement de la couche mince de semi-conducteur par bombardement ionique. Plus la durée du bombardement ionique est importante, plus les dimensions des nanocristaux obtenus sont réduites et plus la densité surfacique avec laquelle les nanocristaux sont répartis sur la couche diélectrique est importante. Ce procédé permet notamment de réduire les dimensions des nanocristaux, et d'obtenir en 3046155 5 particulier des nanoparticules de diamètre moyen inférieur à environ 50 nm, sans avoir à réduire, préalablement au démouillage, l'épaisseur de la couche mince, ni à ajouter des espèces carbonées sur la couche mince de semi-conducteur ou encore d'induire une contrainte dans le semi-conducteur. 5 Le bombardement ionique réalisé n'amincit pas et ne modifie pas la rugosité, ou plus généralement les propriétés de surface, de la couche mince de semiconducteur de manière significative. Par contre, ce bombardement ionique réalise une implantation d'ions dans au moins une partie de l'épaisseur de la couche mince de semiconducteur, ce qui rend amorphe cette partie de l'épaisseur de la couche mince de semi- 10 conducteur subissant l'implantation ionique. A énergie des espèces incidentes fixes, plus la durée du bombardement ionique est importante, plus l'épaisseur de semi-conducteur amorphe est également importante. Le bombardement ionique créé également des défauts cristallins dans le semi-conducteur : dislocations, macles (appelés « twins » en langue anglaise) ou micro-macles, bulles de gaz, défauts interstitiels, lacunes, etc. Cette 15 amorphisation du semi-conducteur et ces défauts cristallins créés dans le semi-conducteur se traduisent, lors du recuit entraînant le démouillage du semi-conducteur, par la formation de nanocristaux plus petits et dispersés sur la couche diélectrique avec une plus grande densité surfacique. Cela est notamment lié au phénomène de recristallisation du semiconducteur se produisant lors du démouillage. 20 Une durée pendant laquelle le bombardement ionique est mis en oeuvre peut être fonction d'une énergie avec laquelle les ions sont implantés, de dimensions souhaitées des nanocristaux de semi-conducteur et d'une densité surfacique souhaitée de répartition des nanocristaux de semi-conducteur sur la couche diélectrique. Cette durée est donc, à une énergie donnée, directement proportionnelle à la dose d'ions implantés, et 25 est choisie également en fonction de la nature du semi-conducteur, de l'épaisseur de la couche mince, et de la nature des ions. Par exemple, pour la réalisation de nanocristaux à partir d'une couche mince de silicium déposée sur une couche de dioxyde de silicium (correspondant par exemple à la couche superficielle et la couche diélectrique enterrée d'un substrat Sol), une implantation d'argon monoatomique réalisée avec un angle de 45° 30 par rapport à la surface de la couche mince de silicium et avec une énergie de 0,5 keV peut 3046155 6 être mise en oeuvre pendant une durée telle que la dose implantée soit comprise entre environ 1.1013 et 1.1017 ions.cm-2. La dose d'ions implantés peut être telle qu'elle soit suffisante pour induire la création de défauts structuraux dans le semi-conducteur, notamment une 5 amorphisation du semi-conducteur, et suffisamment faible pour ne pas abraser la surface de la couche mince de manière significative, pour ne pas diminuer fortement l'épaisseur de film. Pour un système donné, les paramètres du bombardement ionique (durée, énergie, angle, etc.) mis en oeuvre peuvent être déterminés sur la base d'un calcul de dynamique moléculaire ou dans le cadre de simulations Monte-Carlo cinétique ou KMC 10 (« Kinetic Monte Carlo » en langue anglaise), par exemple via l'utilisation d'un code CTRIM. Le bombardement ionique peut être mis en oeuvre sous une pression inférieure ou égale à environ 10-7 Pa, c'est-à-dire sous ultravide. L'épaisseur de la couche mince peut être comprise entre environ 1 nm et 100 nm. 15 Le semi-conducteur peut être du silicium monocristallin ou du silicium- germanium monocristallin. Le recuit peut être mis en oeuvre à une température comprise entre environ 700°C et 1000°C. Le bombardement ionique et le recuit peuvent être mis en oeuvre dans 20 une enceinte apte à réaliser un recuit à une température comprise entre environ 700°C et 1000°C sous atmosphère contrôlée (par exemple sous vide ou avec un gaz inerte), comme par exemple une enceinte ultravide d'un microscope à force atomique. Le recuit peut être prolongé jusqu'à ce que les nanocristaux de semi- conducteur réagissent chimiquement avec la couche diélectrique en formant une pluralité 25 de trous, ou pores, traversant partiellement ou totalement la couche diélectrique. Le procédé peut dans ce cas correspondre à un procédé de réalisation d'une couche diélectrique poreuse. Dans ce cas, le procédé peut comporter en outre, après l'étape de recuit, une étape de dépôt d'au moins un matériau conducteur dans les trous. Ainsi, une matrice 30 de vias conducteurs peut être formée dans la couche diélectrique. 3046155 7 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : 5 - les figures là 3 représentent les étapes d'un procédé de réalisation de nanocristaux de semi-conducteur, objet de la présente invention, selon un mode de réalisation particulier ; - les figures 4A à 4D et 5A à 5D représentent des nanocristaux obtenus en faisant varier la durée d'un bombardement ionique mis en oeuvre au cours du procédé 10 de réalisation des nanocristaux, objet de la présente invention ; - les figures 6 et 7 représentent des mesures de la densité surfacique de nanocristaux obtenus en faisant varier la durée d'un bombardement ionique mis en oeuvre au cours du procédé de réalisation des nanocristaux, objet de la présente invention ; - les figures 8 à 10 représentent des mesures de la hauteur, du diamètre 15 et de la distance entre deux nanocristaux voisins obtenus en faisant varier la durée d'un bombardement ionique mis en oeuvre au cours du procédé de réalisation des nanocristaux, objet de la présente invention. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage 20 d'une figure à l'autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner 25 entre elles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Les figures 1 à 3 représentent les étapes d'un procédé de réalisation de nanocristaux, selon un mode de réalisation particulier, permettant de contrôler les 3046155 8 dimensions et la densité surfacique des nanocristaux, et notamment d'obtenir des nanocristaux de faibles dimensions répartis avec une forte densité surfacique. Ce procédé est ici mis en oeuvre à partir d'un substrat 100 (représenté sur la figure 1) comportant une couche mince 102 de semi-conducteur, d'épaisseur inférieure 5 ou égale à environ 1 um, et de préférence comprise entre environ 1 nm et 100 nm ou avantageusement comprise entre environ 5 nm et 20 nm, disposée sur une couche diélectrique 104 enterrée, ou BOX (« Buried Oxide ») comportant par exemple du SiO2 amorphe. La couche diélectrique 104, dont l'épaisseur est par exemple égale à environ 140 nm, repose sur une couche épaisse 106 de silicium monocristallin dont l'épaisseur est 10 par exemple égale à environ 700 um et qui forme le support mécanique du substrat 100. Le procédé est ici mis en oeuvre à partir de deux substrats 100 différents. Un premier substrat 100 correspond à un substrat SOI dont la couche mince 102 comporte du silicium monocristallin, par exemple d'orientation cristalline (001). Un deuxième substrat 100 correspond à un substrat SGOI dont la couche mince 102 comporte du SiGe 15 monocristallin, par exemple du Sio,78Geo,22. De manière générale, le semi-conducteur de la couche mince 102 peut être un autre semi-conducteur que du silicium ou du SiGe, par exemple du germanium ou encore un matériau III-V, par exemple du GaN et/ou de l'AsGa et/ou de l'AIGaN et/ou de l'InGaN. Les couches 102 et 104 sont choisies telles que le démouillage du 2 0 matériau de la couche 102 soit possible, par exemple telles que y102 + Wo2,104 - wo4 > 0, avec yloz la densité surfacique d'énergie du matériau de la couche 102, y104 la densité surfacique d'énergie du matériau de la couche 104, et y102,104 la densité d'énergie d'interface entre les couches 102 et 104. En terme d'applications visées, la couche 102 comporte 25 avantageusement du semi-conducteur monocristallin et la couche 104 est avantageusement une couche diélectrique ou en empilement de couches diélectriques (par exemple de l'oxyde tel que du SiO2, de l'Al203, du Hf02, etc., et/ou du nitrure tel que du Si3N4, du SixNy, etc., et/ou du SixOyNz. Les couches minces 102 de silicium et de SiGe des substrats 100 SOI et 30 SGOI sont obtenues en ayant subi au préalable une étape d'amincissement, correspondant 3046155 9 par exemple à la mise en oeuvre d'une oxydation à haute température suivie d'une gravure à l'acide fluorhydrique, telle que la couche mince 102 de silicium ait une épaisseur égale à environ 7,5 +/- 1 nm et que la couche mince 102 de SiGe ait une épaisseur égale à environ 12 +/- 1 nm. 5 De manière générale, la couche diélectrique 104 peut correspondre à une couche ou à un empilement de plusieurs couches comportant du SiO2 et/ou de Si3N4 et/ou de SixNy (nitrure de silicium non stoechiométrique) et/ou de SixOyNz et/ou de tout autre matériau adapté, cristallin ou amorphe. Un bombardement ionique de la couche mince 102 est ensuite mis en 10 oeuvre depuis une face avant 108 (face opposée à celle en contact avec la couche diélectrique 104) de la couche mince 102, dans au moins une partie de l'épaisseur de la couche mince 102 (figure 2). Ce bombardement ionique est réalisé ici avec des ions argon. De manière générale, le bombardement ionique est réalisé avec des ions d'un ou plusieurs gaz rares, ou nobles, c'est-à-dire comportant un ou plusieurs éléments chimiques du 15 groupe 18 du tableau périodique des éléments (Ar, Ne, Kr, He, Xe, etc.). En alternative, il est également possible d'utiliser des ions du même semi-conducteur que celui de la couche mince 102, c'est-à-dire des ions de silicium ou de germanium pour les deux substrats 100 décrits ici, ou encore des ions d'espèce(s) dopante(s) comme par exemple du bore, du phosphore, de l'arsenic, du fluor ou encore du BF2, du moment que l'espèce implantée 20 induit le même type de défauts dans la couche mince 102 car pour ces ions d'espèces dopantes, une amorphisation partielle ou totale (en fonction de la dose implantée) de la couche mince 102 et la création de défauts structuraux en volume sont également obtenus. Ce bombardement ionique est ici mis en oeuvre dans une chambre à ultravide (où règne une pression inférieure ou égale à environ 10-7 Pa) d'un microscope à 25 force atomique (ou UHV AFM pour « Ultra High Vacuum Atomic Force Microscope), avec un canon ionique. Les ions sont envoyés dans la couche mince 102 avec une énergie par exemple égale à environ 500 eV et en utilisant un courant de compensation égal à environ 20 u.A. L'alignement du faisceau ionique est réalisé par exemple au préalable avec un échantillon fluorescent. De plus, le faisceau ionique subit de préférence aucune mise au 30 point afin qu'il soit le plus homogène possible sur l'ensemble de la face avant 108 de la 3046155 10 couche mince 102. Les paramètres ci-dessus permettent l'obtention d'un faisceau de diamètre égal à environ 3 cm. Sur la figure 2, ce faisceau ionique est symbolisé par les flèches 110. Lors d'un tel bombardement ionique de la couche mince 102, il est 5 difficile de connaître précisément la dose d'ions implantés dans la couche mince 102. Ainsi, le contrôle de la dose d'ions implantés est avantageusement réalisé en contrôlant la durée pendant laquelle ce bombardement ionique est mis en oeuvre. Dans les exemples décrits ci-dessous utilisés pour illustrer les effets du bombardement ionique sur le démouillage, le bombardement ionique est réalisé pendant une durée égale à 1, 2 ou 3 minutes. 10 Un recuit du substrat 100 est ensuite mis en oeuvre afin de réaliser un démouillage du semi-conducteur de la couche mince 102 entraînant la formation de nanocristaux 112 de semi-conducteur sur la couche diélectrique 104 (figure 3). Ce recuit est par exemple mis en oeuvre dans la chambre à ultravide du microscope à force atomique où est mis en oeuvre également le bombardement ionique. La calibration de la température 15 de mise en oeuvre de ce recuit peut être réalisée en mesurant directement la température au niveau de la couche mince 102, par exemple en utilisant un pyromètre ou un thermocouple. Ce recuit peut être réalisé à une température comprise entre environ 700°C et 1000°C. Dans les exemples décrits ici, le substrat SOI subit un recuit à une température égale à environ 800 +/- 10 °C, et le substrat SGOI subit un recuit à une température égale à 2 0 environ 750 +/- 10 °C. Ce recuit est mis en oeuvre pendant une durée par exemple comprise entre quelques minutes et plusieurs dizaines de minutes, par exemple 10 minutes. Du fait que la cinétique du démouillage est commandée par diffusion de surface, plus la température du recuit sera élevée, plus la durée du recuit permettant de réaliser le démouillage du semi-conducteur de la couche mince 102 et former les 25 nanocristaux 112 sera courte. Les figures 4B à 4D représentent les nanocristaux 112 obtenus à partir d'une couche mince 102 de silicium ayant subi un bombardement ionique tel que décrit ci-dessus pendant une durée égale à 1 minute (figure 4B), 2 minutes (figure 4C) ou 3 minutes (figure 4D). A titre de comparaison, la figure 4A représente les nanocristaux 112 obtenus 30 lorsque la couche mince 102 n'a pas subi de bombardement ionique. Les figures 5B à 5D 3046155 11 représentent les nanocristaux 112 obtenus à partir d'une couche mince 102 de SiGe ayant subi un bombardement ionique tel que décrit ci-dessus pendant une durée égale à 1 minute (figure 5B), 2 minutes (figure 5C) ou 3 minutes (figure 5D). A titre de comparaison, la figure 5A représente les nanocristaux 112 obtenus lorsque la couche mince 102 n'a pas 5 subi de bombardement ionique. Les images des figures 4A à 4D et 5A à 5D sont obtenues par un microscope à force atomique fonctionnant en mode de contact intermittent, ou tapping mode (TM), après le refroidissement de l'échantillon à la température ambiante et après la sortie de la chambre sous ultravide. Les résultats obtenus sur les figures 4A à 4D et 5A à 5D ne dépendent pas 10 des dimensions latérales du substrat 100 utilisé puisque les zones ayant subi le bombardement ionique présentent des dimensions très grandes devant l'épaisseur de la couche mince 102. Un critère considéré est par exemple que les zones bombardées ont un diamètre au moins 10 fois plus grand que l'épaisseur de la couche mince 102, et préférentiellement un diamètre au moins 100 fois supérieur à l'épaisseur de la couche 15 mince 102. De plus, les images obtenues correspondent à des mesures réalisées loin des bords de l'échantillon, dans des régions ayant subi complètement le phénomène de démouillage afin d'éviter la prise en compte de l'influence de bords des zones démouillées. Le tableau ci-dessous donne la hauteur (dimension sensiblement perpendiculaire à la surface de la couche diélectrique 104 sur laquelle sont formés les 20 nanocristaux 112) maximale des nanocristaux 112 observée dans chacun des cas indiqués ci-dessus, c'est-à-dire pour les deux substrats 100 SOI et SGOI, chacun soumis à un bombardement ionique pendant une durée nulle ou égale à 1, 2 ou 3 minutes. 0 minute 1 minute 2 minutes 3 minutes SOI 157,2 nm 88,1 nm 81,1 nm 65,8 nm SGOI 146,4 nm 126,6 nm 103,3 nm 121,4 nm 3046155 12 Le tableau ci-dessus montre que, à durée de bombardement ionique équivalente, la hauteur maximale des nanocristaux 112 obtenus à partir de la couche mince 102 de silicium est inférieure à celle obtenue avec la couche mince 102 de SiGe. De plus, à durée de bombardement ionique équivalente, la densité 5 surfacique avec laquelle les nanocristaux 112 obtenus à partir de la couche mince 102 de silicium sont répartis est supérieure à celle obtenue à partir de la couche mince 102 de SiGe. Enfin, en considérant soit la couche mince 102 de silicium, soit la couche mince 102 de SiGe, plus la durée du bombardement ionique est importante, plus la densité surfacique des nanocristaux 112 obtenus est grande et plus les dimensions moyennes des 10 nanocristaux 112 sont réduites. La figure 6 représente des mesures de la densité surfacique des nanocristaux 112 obtenus à partir d'un substrat SOI en fonction de la durée du bombardement ionique subi par la couche mince 102 de silicium. Ces mesures illustrent bien que plus la durée du bombardement ionique subi par la couche mince 102 de 15 silicium est importante, plus la densité surfacique des nanocristaux 112 obtenus est importante : 5 +/- 0,5 nanocristaux/µm2 en l'absence de bombardement ionique, 23 +/- 3 nanocristaux/µm2 avec un bombardement ionique d'une durée égale à environ 1 minute, 28 +/- 4 nanocristaux/µm2 avec un bombardement ionique d'une durée égale à environ 2 minutes, et 90 +/- 20 nanocristaux/µm2 avec un bombardement ionique d'une 20 durée égale à environ 3 minutes. La figure 7 représente des mesures de la densité surfacique des nanocristaux 112 obtenus à partir d'un substrat SGOI en fonction de la durée du bombardement ionique subi par la couche mince 102 de SiGe. Comme pour la couche mince 102 de silicium, l'augmentation de la durée du bombardement 25 ionique entraîne une augmentation de la densité surfacique de nanocristaux 112 obtenus : 7,4 +/- 0,9 nanocristaux/µm2 en l'absence de bombardement ionique, 9,2 +/- 0,6 nanocristaux/µm2 avec un bombardement ionique d'une durée égale à environ 1 minute, 12,4 +/- 0,2 nanocristaux/µm2 avec un bombardement ionique d'une durée égale à environ 2 minutes. Dans les mesures représentées sur la figure 7, la densité surfacique 30 de nanocristaux obtenue avec un bombardement ionique d'une durée égale à 3 minutes 3046155 13 est inférieure à celle obtenue avec un bombardement ionique d'une durée égale à 2 minutes. Toutefois, la densité surfacique des nanocristaux obtenue avec un bombardement ionique d'une durée égale à 3 minutes est 1,5 fois plus importante que celle obtenue en l'absence de bombardement ionique. 5 Pour une couche mince 102 de silicium, et pour un bombardement ionique d'une durée t telle que 0 2 SiO. Du fait 25 que le SiO s'évapore, le silicium forme alors au travers de la couche diélectrique 104 des trous. Il est ainsi possible d'obtenir une couche diélectrique poreuse dont les dimensions et la densité surfacique des trous sont contrôlées via le contrôle des dimensions et de la densité surfacique des nanocristaux 112. Du matériau électriquement conducteur peut ensuite être déposé dans ces trous pour former des vias conducteurs. A partir de la couche 30 diélectrique poreuse, il est également possible de réaliser par exemple une matrice de 3046155 16 capacités électriques, ou encore une membrane microporeuse. Des détails de réalisation d'une telle couche diélectrique poreuse et des différentes applications possibles sont donnés dans les documents EP 2 521 162 Al et EP 2 521 161 Al. Enfin, les nanocristaux 112 peuvent également être utilisés comme 5 catalyseurs pour réaliser une synthèse de nanotubes de carbone. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation de nanocristaux (112) de semi-conducteur, comportant au moins la mise en oeuvre des étapes suivantes : - bombardement ionique d'une couche mince (102) de semi- conducteur disposée sur au moins une couche diélectrique (104), réalisant une implantation d'ions d'au moins un élément chimique de type gaz rare et/ou d'ions d'au moins un élément semi-conducteur de même nature que celui de la couche mince (102) et/ou d'ions d'au moins une espèce dopante, dans au moins une partie de l'épaisseur de la couche mince (102) ; - recuit de la couche mince (102) réalisant un démouillage du semi- conducteur de la couche mince (102) et formant, sur la couche diélectrique (104), les nanocristaux (112) de semi-conducteur. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel une durée pendant laquelle le bombardement ionique est mis en oeuvre est fonction d'une énergie avec laquelle les ions sont implantés, de dimensions souhaitées des nanocristaux (112) de semiconducteur et d'une densité surfacique souhaitée de répartition des nanocristaux (112) de semi-conducteur sur la couche diélectrique (104). 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le bombardement ionique est mis en oeuvre sous une pression inférieure ou égale à environ 10-7 Pa. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de la couche mince (102) est comprise entre environ 1 nm et 100 nm. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le semi-conducteur est du silicium monocristallin ou du silicium-germanium monocristallin. 3046155 18 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le recuit est mis en oeuvre à une température comprise entre environ 700°C et 1000°C. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le 5 bombardement ionique et le recuit sont mis en oeuvre dans une enceinte apte à réaliser le recuit à une température comprise entre environ 700°C et 1000°C et sous atmosphère contrôlée. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le bombardement 10 ionique et le recuit sont mis en oeuvre dans une enceinte ultravide d'un microscope à force atomique.