Contribution à l'étude de la densité d'états localisés du silicium amorphe hydrogéné PDF Download
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Author: Jean Dijon Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 235
Book Description
ETUDE AU MOYENS DES COURANTS THERMOSTIMULES SUR DES DIODES SCHOTTKY DES ETATS LOCALISES DANS LA BANDE INTERDITE DU SILICIUM AMORPHE HYDROGENE. MISE AU POINT D'UNE TECHNIQUE DE CARACTERISATION DES ETATS DE QUEUES DE BANDES EXPONENTIELLES. LES IMPURETES ELECTRIQUEMENT ACTIVES SE LOCALISENT PREFERENTIELLEMENT DANS LES ETATS DE QUEUE DE BANDE LES PLUS PROFONDS. DES PICS ONT ETE ATTRIBUES AU PHOSPHORE, A L'OXYGENE OU A L'EAU
Author: Jean Dijon Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 235
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ETUDE AU MOYENS DES COURANTS THERMOSTIMULES SUR DES DIODES SCHOTTKY DES ETATS LOCALISES DANS LA BANDE INTERDITE DU SILICIUM AMORPHE HYDROGENE. MISE AU POINT D'UNE TECHNIQUE DE CARACTERISATION DES ETATS DE QUEUES DE BANDES EXPONENTIELLES. LES IMPURETES ELECTRIQUEMENT ACTIVES SE LOCALISENT PREFERENTIELLEMENT DANS LES ETATS DE QUEUE DE BANDE LES PLUS PROFONDS. DES PICS ONT ETE ATTRIBUES AU PHOSPHORE, A L'OXYGENE OU A L'EAU
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A PARTIR DES MESURES DE LA CAPACITE ET DE LA CONDUCTANCE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA FREQUENCE, ON DETERMINE LA DENSITE D'ETATS LOCALISES AU NIVEAU DE FERMI ET LA SECTION EFFICACE DE CAPTURE DES ELECTRONS. L'EVOLUTION DE LA SECTION EFFICACE DE CAPTURE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE PERMET D'ECARTER LE MECANISME DE L'EMISSION MULTIPHONONIQUE AVEC FAIBLE COUPLAGE COMME PROCESSUS DE CAPTURE POUVANT EXISTER DANS LE MATERIAU A-SI:H ELABORE PAR PULVERISATION CATHODIQUE
Author: Didier Jousse Publisher: ISBN: Category : Amorphous semiconductors Languages : en Pages : 280
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ETUDE PAR PHOTODEFLECTION THERMIQUE, RESONANCE PARAMAGNETIQUE ELECTRONIQUE, ABSORPTION OPTIQUE ET MESURES DE LA PHOTOCONDUCTIVITE ET DE CAPACITE DE DIODE SCHOTTKY. IDENTIFICATION DE DEFAUTS DIAMAGNETIQUES, ASSOCIES A LA PRESENCE DE MICROCAVITES ET DES LIAISONS DISPONIBLES COMME DEFAUTS PRINCIPAUX DANS A-SI:H NON DOPE, LES LIAISONS DISPONIBLES DEVENANT DOMINANTES DANS LE CAS DE DOPAGE PAR B OU AS; MISE EN EVIDENCE D'UN ELARGISSEMENT DE LA QUEUE DE BANDE DE VALENCE POUR DES RAPPORTS DOPANT/SILICIUM SUPERIEURS A 0,1%AT; SIGNATURE DES NIVEAUX DE LA LIAISON DISPONIBLE
Author: François Boulitrop Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 183
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ETUDE DE LA STRUCTURE ELECTRONIQUE DE A-SI:H PAR RPE, PHOTOLUMINESCENCE ET DOUBLE RESONANCE OPTIQUE HERTZIENNE. PROPOSITION D'UN MODELE D'ETATS RADIATIFS DE QUEUES DE BANDE. ESTIMATION DES PROFONDEURS DES QUEUES DE BANDES DE VALENCE ET DE CONDUCTION. ESTIMATION DE LA DUREE DE VIE DES PORTEURS PHOTOEXCITES ET DE LEUR LONGUEUR DE DIFFUSION
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Présentation des propriétés générales du silicium amorphe et du silicium amorphe hydrogène. Description des techniques de fabrication de couches minces de silicium amorphe hydrogène et des méthodes d'études expérimentales utilisées. Résultats expérimentaux obtenus sur la diffusion de l'hydrogène et sur la caractérisation du matériau
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Ce mémoire est consacré à l'étude des liaisons Si-H dans le silicium amorphe hydrogéné et le silicium poreux à l'aide de la spectrométrie de désorption thermique (TDS) et de la spectrométrie d'absorption infrarouge. Le silicium amorphe est préparé par évaporation réactive en présence d'un plasma ECR d'hydrogène. Pour des températures de substrat Ts inferieures à 120°C, les couches amorphes sont poreuses et incorporent une quantité importante d'oxygène. La structure de ces couches devient plus dense à mesure que la température de substrat augmente: pour Ts égal à 360°C, la contamination par l'oxygène est éliminée et l'hydrogène est lié aux atomes de Si dans les seuls groupesSiH. Un phénomène de densification apparaît également dans des couches préparées en présence d'ions deutérium accélérés par une DDP de 235V. Le silicium poreux est préparé par trempage chimique dans une solution de type NaNO2/HF. L'analyse TDS de ce matériau montre que la désorption de SiH3 et SiF3, avant celle de H2, permet d'expliquer pourquoi la photoluminescence se dégrade aux faibles températures de recuit. Une étude du vieillissement à l'air de ces couches montre une augmentation de l'intensité du signal de photoluminescence en raison d'une meilleure passivation des liaisons pendantes en surface par O2 et H2O.
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LE BUT DE CE TRAVAIL EST DE MIEUX COMPRENDRE LES PHENOMENES PHYSIQUES QUI REGISSENT, D'UNE PART LA MICROSTRUCTURE ET LES PROPRIETES OPTIQUES DU SI TANT AMORPHE (A-SI 1 XH X) QUE MICROCRISTALLIN (C-SI), D'AUTRE PART LA TRANSITION AMORPHE-MICROCRISTAL PAR RECUIT THERMIQUE AINSI QUE L'HYDROGENATION DE LA MATRICE AMORPHE. LES FILMS DE A-SI(: H) ETUDIES DANS CE TRAVAIL, SONT PREPARES PAR PULVERISATION R.F. ASSISTEE PAR MAGNETRON (RF MS). CES FILMS ONT ETE CARACTERISES PAR PLUSIEURS TECHNIQUES : DIFFRACTION DES RAYONS X (XRD), DIFFUSION RAMAN, SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION INFRAROUGE (IR), MESURES OPTIQUES EN TRANSMISSION COMPLETEES PAR LA SPECTROSCOPIE DE DEFLEXION PHOTOTHERMIQUE (PDS). POUR LES FILMS DE A-SI NON HYDROGENES DEPOSES ET RECUITS THERMIQUEMENT DANS DES CONDITIONS ORIGINALES UN SPECTRE D'ABSORPTION OPTIQUE VOISIN DE CEUX DE FILMS DE A-SI : H OPTIMISES PREPARES PAR DECOMPOSITION DE SILANE ASSISTEE PAR PLASMA (PECVD) A ETE OBTENUE (600\C, 6 H) : FAIBLE ABSORPTION A BASSE ENERGIE ET BORD EXPONENTIEL BIEN VISIBLE. CECI SUGGERE QUE LE RECUIT DE A-SI PEUT ETRE COMPETITIF PAR RAPPORT = L'HYDROGENATION POUR REDUIRE LA DENSITE D'ETATS LOCALISES (DEFAUTS) DANS LE GAP. EN ENTRE, LE FAIBLE GAP DE CES FILMS PAR RAPPORT A CELUI DE A-SI : H EST UN AVANTAGE POUR LES APPLICATIONS PHOTOVOLTAIQUE. DES FAIBLES DENSITES D'ETATS DE DEFAUTS ONT ETE EGALEMENT OBSERVEES DANS DES FILMS DE A-SI : H DEPOSES A GRANDES VITESSES DANS DES CONDITIONS DE VIDE SECONDAIRE ET DEPOSES. CE MATERIAU EST COMPARABLE AU A-SI : H PREPARE PAR PECVD DANS UN ENVIRONNEMENT ULTRAVIDE. CE RESULTAT MONTRE QUE LA RF MS PEUT ETRE UNE TECHNIQUE ALTERNATIVE INTERESSANTE POUR L'OBTENTION DE A-SI : H DE QUALITE ELECTRONIQUE AVEC DES GRANDES VITESSES DE DEPOT. MAIS IL FAUDRAIT POUR CELA UTILISER DES CHAMBRE DE DEPOT EQUIPEES DE LA TECHNOLOGIE ULTRAVIDE. DANS LE CAS DES FILMS DE A-SI 1 XH X, DES INHOMOGENEITES STRUCTURALES ONT ETE DETECTEES PAR DES MESURES DE XRD ET DE DIFFUSION RAMAN. CES DOMAINES DESORDONNES AU VOISINAGES DES CAVITES ONT ETE IDENTIFIES A TRAVERS L'ANALYSE D'UNE PART DU PROFIL DU PREMIER HALO DU SPECTRE DE XRD ET D'AUTRE PART DU DE LA PARTIE BASSES FREQUENCES DU SPECTRE RAMAN. LA DIMINUTION DE CES INHOMOGENEITES, EN FONCTIONS DES CONDITIONS DE PREPARATIONS, SE MANIFESTE PAR LA REDUCTION DES ETATS LOCALISES DANS LE GAP. LORSQU'IL EXISTE EGALEMENT UNE HETEROGENEITE CHIMIQUE MISE EN EVIDENCE PAR LA PRESENCE DES BANDES IR A 2090 ET 2000 CM - 1, ATTRIBUEES RESPECTIVEMENT A H LIE DANS LES GROUPEMENTS (SIH 2) N ET SIH, UNE CORRELATION A ETE ETABLIE ENTRE L'ABSORPTION INTEGREE DE LA COMPOSANTE A 2090 CM - 1 ET LES INHOMOGENEITES STRUCTURALES VUES PAR DIFFUSION RAMAN, CE QUI SUGGERE QUE LES GROUPEMENTS (SIH 2) N SONT LOCALISES DANS CES DOMAINE DESORDONNES. L'EXISTENCE DE FORTES CONCENTRATIONS TOTALES D'HYDROGENE (H LIE ET H 2) DANS LES FILMS DE A-SI : H QUI PRESENTENT CEPENDANT DE NOMBREUSES LIAISONS PENDANTES (DB) LAISSE PENSER QU'IL Y A UN EQUILIBRE ENTRE DB ET H 2. UN MODELE A 2 NIVEAUX, QUI TIENT EN TENANT COMPTE DES INHOMOGENEITES STRUCTURALES ET CHIMIQUES, A ETE DEVELOPPE POUR EXPLIQUER AUSSI BIEN LE DEGRE DE PASSIVATION DES DB QUE LA STABILITE DE CES FILMS. DANS LE CAS DES FILMS DE C-SI OBTENUS PAR RECUIT DES FILMS PRESENTANT DES INHOMOGENEITES STRUCTURALES (POUR A-SI) ET CHIMIQUES (POUR A-SI : H), UNE BI-DISPERSION DE LA TAILLE DES GRAINS A ETE IDENTIFIEE PAR XRD ET DIFFUSION RAMAN. CETTE BI-DISPERSION RESULTE D'UN EFFET DE MEMOIRE DES INHOMOGENEITES DE LA PHASE AMORPHE DE DEPART. LA DISTORSION MOYENNE DES ANGLES DE LIAISONS, , DANS CES FILMS DE C-SI, A ETE CARACTERISEE PAR DIFFUSION RAMAN. LE DECALAGE DU PIC CRISTALLIN NE PEUT PAS ETRE INTERPRETE COMME DU A L'EFFET DE LA TAILLE DES GRAINS ESTIMEE PAR XRD. IL S'EXPLIQUE PLUTOT PAR L'EFFET DES CONTRAINTES DANS LES JOINTS DE GRAINS ET/OU A L'INTERIEUR DES GRAINS. UN MODELE DEVELOPPE POUR PRENDRE EN COMPTE DE CET EFFET INDIQUE DES VARIATIONS DE DE L'ORDRE DE 1 A 2\. LE CALCUL DE LA DENSITE D'ETATS DE PHONONS INCOMPLETE G Q M A X LIMITEE AU CENTRE DE LA ZONE DE BRILLOUIN (DE RAYON Q M A X) MONTRE QUE LE MAXIMUM DE G Q M A X SE DEPLACE VERS LES BASSES FREQUENCES QUAND Q M A X AUGMENTE. CE RESULTAT PEUT EXPLIQUER LE DEPLACEMENT DU PIC AMORPHE DES SPECTRES RAMAN DU C-SI, PAR RAPPORT A SA POSITION DANS LES FILMS AMORPHES. LE BORD D'ABSORPTION OPTIQUE DES FILMS DU C-SI EST DECALE VERS LES BASSES ENERGIES PAR RAPPORT AU MONOCRISTAL. CE DEPLACEMENT A ETE INTERPRETE PAR UN EFFET DU DESORDRE QUI SE MANIFESTE PAR LA REDUCTION DE LA COHERENCE DES FONCTIONS D'ONDE ELECTRONIQUES ET QUI SE TRADUIT PAR LE BROUILLAGE DES BANDES DE CONDUCTION.
Author: Jean Dijon
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Author: Didier Jousse
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