Caractérisation thermique de nanofils de silicium pour des applications à la thermoélectricité PDF Download
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Book Description
Le développement récent des nanotechnologies a apporté un renouveau dans le domaine de recherche de la thermoélectricité. Ces dernières années, de nombreux travaux théoriques et expérimentaux ont montré qu'il était possible d'améliorer grandement le facteur de mérite ZT en utilisant des structures semi-conductrices de basse dimensionnalité. Plus particulièrement, les nanofils de Silicium ont été présentés comme de bons candidats pour des applications thermoélectriques. De nombreuses études ont effectivement souligné le fait qu'il est possible de réduire la conductivité thermique au sein des nanofils sans altérer le transport électrique, ce qui va bien évidemment dans le sens d'une amélioration du facteur de mérite. Cependant, il existe peu d'études expérimentales permettant de confirmer ces affirmations. Ici, nous proposons des expériences de microscopie thermique à balayage permettant d'effectuer de l'imagerie thermique de nanofils individuels avec une résolution spatiale de l'ordre de 100nm. A partir des images réalisées et d'un modèle décrivant le comportement thermique de la sonde utilisée, nous déterminons la conductivité thermique des nanofils caractérisés. La technique de mesure proposée est actuellement la seule permettant d'effectuer une mesure thermique statistique sur un grand nombre de nanostructures de type nanofil. Nous validons également la faisabilité d'une mesure de conductivité électrique de nanofils individuels par une technique de microscopie de résistance d'étalement. La conductivité électrique est également un paramètre déterminant, à prendre en compte dans l'évaluation du facteur de mérite thermoélectrique.
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Le développement récent des nanotechnologies a apporté un renouveau dans le domaine de recherche de la thermoélectricité. Ces dernières années, de nombreux travaux théoriques et expérimentaux ont montré qu'il était possible d'améliorer grandement le facteur de mérite ZT en utilisant des structures semi-conductrices de basse dimensionnalité. Plus particulièrement, les nanofils de Silicium ont été présentés comme de bons candidats pour des applications thermoélectriques. De nombreuses études ont effectivement souligné le fait qu'il est possible de réduire la conductivité thermique au sein des nanofils sans altérer le transport électrique, ce qui va bien évidemment dans le sens d'une amélioration du facteur de mérite. Cependant, il existe peu d'études expérimentales permettant de confirmer ces affirmations. Ici, nous proposons des expériences de microscopie thermique à balayage permettant d'effectuer de l'imagerie thermique de nanofils individuels avec une résolution spatiale de l'ordre de 100nm. A partir des images réalisées et d'un modèle décrivant le comportement thermique de la sonde utilisée, nous déterminons la conductivité thermique des nanofils caractérisés. La technique de mesure proposée est actuellement la seule permettant d'effectuer une mesure thermique statistique sur un grand nombre de nanostructures de type nanofil. Nous validons également la faisabilité d'une mesure de conductivité électrique de nanofils individuels par une technique de microscopie de résistance d'étalement. La conductivité électrique est également un paramètre déterminant, à prendre en compte dans l'évaluation du facteur de mérite thermoélectrique.
Author: François Vaurette Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 20
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Cette thèse porte sur l'étude de nanofils silicium réalisés par approche top-down. Elle s'inscrit dans le contexte de la miniaturisation des composants et la compréhension du transport dans les systèmes 1D. Deux voies de fabrication sont envisagées: la lithographie par AFM (Microscope à Force Atomique) et la lithographie électronique. Cette dernière étant plus reproductible, les dispositifs finaux sont fabriqués par cette technique, à partir d'un substrat SOI et plusieurs étapes de gravure et métallisation. L'étude des nanofils par mesures l(V) nous permet de mettre en évidence une zone déplétée à l'interface Si/SiO2 natif. Grâce à l'utilisation de nanofils de largeurs et de longueurs différentes, nous sommes capables de déterminer la largeur de la zone déplétée, la densité d'états d'interface ainsi que le niveau de dopage des nanofils. L'évolution de la résistance des nanofils avec la température est également étudiée et montre une dépendance associée à la diffusion des phonons de surface. Trois applications sont ensuite décrites : un décodeur, un commutateur de courant et un capteur biologique. En effet, la gravure locale des nanofils conduit à une modulation de la bande de conduction, rendant possible la réalisation d'un décodeur. D'autre part, la fabrication de croix à base de nanofils et de grilles latérales à proximité des croix qui contrôlent le passage du courant dans les différentes branches permet de former un commutateur de courant. Enfin, grâce au rapport important de la surface par rapport au volume des nanofils et leur bonne fonctionnalisation chimiques, ceux-ci sont utilisés pour détecter électriquement des interactions biologiques (détection de l'ovalbumine).
Author: David Kohen Publisher: Academiques ISBN: 9783838174471 Category : Languages : fr Pages : 172
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"L'objectif de ce travail porte sur la fabrication et la caractérisation de cellules solaires à jonction radiale à base d'assemblée de nanofils de silicium cristallin. Une étude sur la croissance des nanofils à partir de deux catalyseurs métalliques (cuivre et aluminium) dans une machine de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à pression réduite est présentée. L'influence des conditions de croissance sur la morphologie, le dopage et la contamination des nanofils par le catalyseur est analysée par des mesures électriques, chimiques (SIMS, Auger) et structurales (SEM, TEM, Raman). Le cuivre est utilisé pour la fabrication d'une cellule solaire avec des nanofils de type p et une jonction radiale créée avec du silicium amorphe de type n. Les performances photovoltaïques de la cellule solaire sont ensuite mesurées et interprétées. Un rendement de conversion de 5% est mesuré sur une cellule avec des nanofils de hauteur 1,5μm." [source : 4ème de couv.].
Author: Golla Eranna Publisher: CRC Press ISBN: 1482232812 Category : Science Languages : en Pages : 432
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Silicon, as a single-crystal semiconductor, has sparked a revolution in the field of electronics and touched nearly every field of science and technology. Though available abundantly as silica and in various other forms in nature, silicon is difficult to separate from its chemical compounds because of its reactivity. As a solid, silicon is chemically inert and stable, but growing it as a single crystal creates many technological challenges. Crystal Growth and Evaluation of Silicon for VLSI and ULSI is one of the first books to cover the systematic growth of silicon single crystals and the complete evaluation of silicon, from sand to useful wafers for device fabrication. Written for engineers and researchers working in semiconductor fabrication industries, this practical text: Describes different techniques used to grow silicon single crystals Explains how grown single-crystal ingots become a complete silicon wafer for integrated-circuit fabrication Reviews different methods to evaluate silicon wafers to determine suitability for device applications Analyzes silicon wafers in terms of resistivity and impurity concentration mapping Examines the effect of intentional and unintentional impurities Explores the defects found in regular silicon-crystal lattice Discusses silicon wafer preparation for VLSI and ULSI processing Crystal Growth and Evaluation of Silicon for VLSI and ULSI is an essential reference for different approaches to the selection of the basic silicon-containing compound, separation of silicon as metallurgical-grade pure silicon, subsequent purification, single-crystal growth, and defects and evaluation of the deviations within the grown crystals.
Author: Ahmed Belasri Publisher: Springer Nature ISBN: 9811554447 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 659
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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: Aziz Belmiloudi Publisher: BoD – Books on Demand ISBN: 9533072261 Category : Science Languages : en Pages : 670
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Over the past few decades there has been a prolific increase in research and development in area of heat transfer, heat exchangers and their associated technologies. This book is a collection of current research in the above mentioned areas and discusses experimental, theoretical and calculation approaches and industrial utilizations with modern ideas and methods to study heat transfer for single and multiphase systems. The topics considered include various basic concepts of heat transfer, the fundamental modes of heat transfer (namely conduction, convection and radiation), thermophysical properties, condensation, boiling, freezing, innovative experiments, measurement analysis, theoretical models and simulations, with many real-world problems and important modern applications. The book is divided in four sections : "Heat Transfer in Micro Systems", "Boiling, Freezing and Condensation Heat Transfer", "Heat Transfer and its Assessment", "Heat Transfer Calculations", and each section discusses a wide variety of techniques, methods and applications in accordance with the subjects. The combination of theoretical and experimental investigations with many important practical applications of current interest will make this book of interest to researchers, scientists, engineers and graduate students, who make use of experimental and theoretical investigations, assessment and enhancement techniques in this multidisciplinary field as well as to researchers in mathematical modelling, computer simulations and information sciences, who make use of experimental and theoretical investigations as a means of critical assessment of models and results derived from advanced numerical simulations and improvement of the developed models and numerical methods.
Author: Jean Daillant Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3540486968 Category : Science Languages : en Pages : 347
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The reflection of and neutrons from surfaces has existed as an x-rays exp- imental for almost it is in the last technique fifty Nevertheless, only years. decade that these methods have become as of enormously popular probes This the surfaces and interfaces. to be due to of several appears convergence of intense different circumstances. These include the more n- availability be measured orders tron and sources that can over (so reflectivity x-ray many of and the much weaker surface diffuse can now also be magnitude scattering of thin films and studied in some the detail); growing importance multil- basic the realization of the ers in both and technology research; important which in the of surfaces and and role roughness plays properties interfaces; the of statistical models to characterize the of finally development topology its and its characterization from on roughness, dependence growth processes The of and to surface scattering experiments. ability x-rays neutro4s study four five orders of in scale of surfaces over to magnitude length regardless their and also their to ability probe environment, temperature, pressure, etc. , makes these the choice for buried interfaces often probes preferred obtaining information about the microstructure of often in statistical a global surfaces, the local This is manner to complementary imaging microscopy techniques, of such studies in the literature witnessed the veritable by explosion published the last few Thus these lectures will useful for over a resource years.
Author: Vijay B. Pawade Publisher: CRC Press ISBN: 0429943229 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 213
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This text deals with the advantages of rare earth activated phosphors for the development of solid state lighting technology and in enhancing the light conversion efficiency of Si solar cells. The book initiates with a short overview of the atomic and semiconductor theory followed by introduction to phosphor, its working mechanism, role of rare earth ions in the lighting and PV devices and host materials being used. Further, it introduces the applications of inorganic phosphor for the development of green energy and technology including advantages of UP/DC conversion phosphor layers in the enhancing the cell response of PV devices. Key Features: Focuses on discussion of phosphors for both solid state lighting and photovoltaics applications Provides introduction for practical applications including synthesis and characterization of phosphor materials Includes broad, in-depth introduction of semiconductors and related theory Enhances the basic understanding of optical properties for rare earth phosphors Covers up-conversion and down-conversion phosphor for energy harvesting applications
Author: Durgesh Kumar Tripathi Publisher: CRC Press ISBN: 1498739504 Category : Science Languages : en Pages : 399
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In the present era, rapid industrialization and urbanization has resulted in unwanted physiological, chemical, and biological changes in the environment that have harmful effects on crop quality and productivity. This situation is further worsened by the growing demand for food due to an ever increasing population. This forces plant scientists and agronomists to look forward for alternative strategies to enhance crop production and produce safer, healthier foods. Biotic and abiotic stresses are major constraints to crop productivity and have become an important challenge to agricultural scientists and agronomists due to the fact that both stress factors considerably reduce agriculture production worldwide per year. Silicon has various effects on plant growth and development, as well as crop yields. It increases photosynthetic activity, creates better disease resistance, reduces heavy metal toxicity, improves nutrient imbalance, and enhances drought tolerance. Silicon in Plants: Advances and Future Prospects presents the beneficial effects of silicon in improving productivity in plants and enhancing the capacity of plants to resist stresses from environmental factors. It compiles recent advances made worldwide in different leading laboratories concerning the role of silicon in plant biology in order to make these outcomes easily accessible to academicians, researchers, industrialists, and students. Nineteen chapters summarize information regarding the role of silicon in plants, their growth and development, physiological and molecular responses, and responses against the various abiotic stresses.
Author: Etienne Puyoo
Author: Etienne Puyoo
Author: François Vaurette
Author: David Kohen
Author: Golla Eranna
Author: Ahmed Belasri
Author: 
Author: Aziz Belmiloudi
Author: Jean Daillant
Author: Vijay B. Pawade
Author: Durgesh Kumar Tripathi