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Contribution à l'étude du silicium amorphe hydrogéné

Contribution à l'étude du silicium amorphe hydrogéné PDF Author: Adnan Mini
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Category :
Languages : fr
Pages : 209

Book Description


CONTRIBUTION A L'ETUDE DES PROPRIETES OPTOELECTRONIQUES DU SILICIUM AMORPHE HYDROGENE EN VUE DE L'APPLICATION AUX DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES

CONTRIBUTION A L'ETUDE DES PROPRIETES OPTOELECTRONIQUES DU SILICIUM AMORPHE HYDROGENE EN VUE DE L'APPLICATION AUX DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES PDF Author: Hassen Dahman
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Languages : fr
Pages : 167

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ETUDE, PAR UNE TECHNIQUE DE PHOTOCONDUCTIVITE, DE L'INFLUENCE DU DOPAGE PAR P SUR LE PRODUIT MOBILITE-DUREE DE VIE DES ELECTRONS ET SUR LA DENSITE D'ETATS DANS LA BANDE INTERDITE DE S-SI: H PREPARE PAR PULVERISATION CATHODIQUE REACTIVE. ETUDE DE L'INFLUENCE DES CONDITIONS DE PREPARATION SUR LA MOBILITE PAR UNE METHODE DE TEMPS DE VOL; MISE EN EVIDENCE DE L'ACTIVATION THERMIQUE DE LA MOBILITE DANS UNE LARGE GAMME DE TEMPERATURES. INTERPRETATION DES RESULTATS PAR UN MODELE DE CONDUCTION, BASE SUR L'EXISTENCE DE FLUCTUATIONS DE POTENTIEL

Contribution à l'étude du silicium amorphe hydrogéné

Contribution à l'étude du silicium amorphe hydrogéné PDF Author: Adnan Mini
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 209

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Contribution a l'étude du silicium amorphe évapore en ultra-vide et post-hydrogène

Contribution a l'étude du silicium amorphe évapore en ultra-vide et post-hydrogène PDF Author: Jean-Christophe Flachet
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Languages : fr
Pages : 96

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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

ETUDE DE DISPOSITIFS ELECTRONIQUES EN SILICIUM AMORPHE HYDROGENE SOUS FORT CHAMP ELECTRIQUE

ETUDE DE DISPOSITIFS ELECTRONIQUES EN SILICIUM AMORPHE HYDROGENE SOUS FORT CHAMP ELECTRIQUE PDF Author: Adelina Ilie
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Languages : fr
Pages : 259

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CE TRAVAIL A EU COMME OBJECTIF LE DEVELOPPEMENT, L'ETUDE ET L'OPTIMISATION DE DISPOSITIFS ELECTRONIQUES EN SILICIUM AMORPHE HYDROGENE (A-SI:H) DESTINES A LA DETECTION DE RAYONNEMENT IONISANT. DES DISPOSITIFS P-I-N(ET DERIVES), EPAIS (DIZAINES DE MICRONS), CAPABLES DE SUPPORTER DE FORTS CHAMPS ELECTRIQUES (JUSQU'A 10#6 V/CM), TOUT EN GARDANT DES COURANTS DE FUITE FAIBLES ( 10 NA/CM#2 EN DESERTION TOTALE), ONT ETE PROPOSES ET DEVELOPPES EN UTILISANT LE PROCESSUS PECVD STANDARD ET SA VARIANTE A DILUTION HE. DES PROBLEMES LIES, A LA FOIS, A L'APPLICATION SPECIFIQUE EN TANT QUE DETECTEUR, AINSI QU'A LA PHYSIQUE FONDAMENTALE DU A-SI:H ONT ETE ABORDES: (I) LE PROFIL DE CHAMP ELECTRIQUE INTERNE DES DISPOSITIFS POLARISES EN INVERSE A ETE ETUDIE EN UTILISANT UNE TECHNIQUE EXPERIMENTALE ORIGINALE, AYANT COMME PRINCIPE LA DEPENDANCE DE LA CHARGE DE DESERTION EN FONCTION DE LA POLARISATION INVERSE APPLIQUEE. (II) L'ETUDE DU COURANT DE FUITE DES P-I-N A MIS EN EVIDENCE LES REGIMES DE DESERTION, GENERATION THERMIQUE ASSISTEE PAR LE CHAMP ET INJECTION ELECTRONIQUE A TRAVERS LA COUCHE P. L'EFFET DU CHAMP ELECTRIQUE SUR LA GENERATION THERMIQUE DE PORTEURS A ETE MODELISE A TRAVERS LES MECANISMES POOLE-FRENKEL ET TUNNEL, EN CONSIDERANT LE COUPLAGE ELECTRON-PHONON ET LA STATISTIQUE DES ETATS CORRELES. L'INFLUENCE DES MECANISMES NON-STANDARD, COMME LA RELAXATION DE DEFAUTS, L'ABAISSEMENT DU SEUIL DE MOBILITE, ETC EST DISCUTEE. (III) NOUS AVONS OBSERVE UN PHENOMENE METASTABLE NOUVEAU, DE FORMAGE DE DISPOSITIFS, INDUIT PAR L'ACTION PROLONGEE DANS LE TEMPS D'UN FORT CHAMP ELECTRIQUE, ET CARACTERISE PAR UNE FORTE AMELIORATION DE LEURS PROPRIETES OPTO- ELECTRONIQUES. LE MECANISME PRINCIPAL RESPONSABLE DU FORMAGE SEMBLE ETRE UNE ACTIVATION DU DOPAGE DE LA COUCHE P. (IV) ENFIN, UNE FIGURE DE MERITE SOUS RAYONNEMENT IONISANT DU A-SI:H EST TRACEE. LES DISPOSITIFS EPAIS SONT STABLES, PRESENTANT UNE BONNE EFFICACITE DE COLLECTION A FORT CHAMP. NOUS AVONS MONTRE QU'AVEC DES P-I-N DE 20-50 MICRONS ON PEUT DETECTER LA TOTALITE DES PARTICULES ALPHA ET BETA EXISTANTES. A TRAVERS UN CONVERTISSEUR APPROPRIE, LA DETECTION DE NEUTRONS DEVIENT AINSI ENVISAGEABLE

ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES DE DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES A BASE DE SILICIUM AMORPHE PAR SPECTROSCOPIE DE DEFLEXION PHOTOTHERMIQUE, DIFFUSOMETRIE, ET SIMULATION NUMERIQUE

ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES DE DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES A BASE DE SILICIUM AMORPHE PAR SPECTROSCOPIE DE DEFLEXION PHOTOTHERMIQUE, DIFFUSOMETRIE, ET SIMULATION NUMERIQUE PDF Author: François Leblanc (spécialiste des oiseaux).)
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Languages : fr
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CETTE ETUDE, REALISEE CONJOINTEMENT AU LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES INTERFACES ET DES COUCHES MINCES DE L'ECOLE POLYTECHNIQUE ET A LA SOCIETE SOLEMS, VISE A UNE MEILLEURE CONNAISSANCE DES PROPRIETES OPTIQUES DES DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES A BASE DE SILICIUM AMORPHE HYDROGENE (A-SI/H). LA SPECTROSCOPIE DE DEFLEXION PHOTOTHERMIQUE (PDS) CONSTITUE LA PRINCIPALE METHODE EXPERIMENTALE DE CE TRAVAIL. QUATRE APPLICATIONS NOUVELLES SONT PRESENTEES: PAR RECOURS A L'EFFET JOULE, LA DEFLEXION PHOTOTHERMIQUE A PERMIS DE CARACTERISER L'ABSORPTION OPTIQUE DANS LES OXYDES TRANSPARENTS CONDUCTEURS (TCO), MATERIAUX ICI TRES RUGUEUX QUI CONSTITUENT L'ELECTRODE FRONTALE DES DISPOSITIFS. PAR DES MESURES PHOTOTHERMIQUES D'UNE PART RESOLUES ET D'AUTRE PART MOYENNEES DANS L'ESPACE, LE PIEGEAGE OPTIQUE DU A LA REFLEXION TOTALE A L'INTERFACE VERRE/AIR A ETE ANALYSE. DE MEME, LE RENDEMENT ENERGETIQUE DES DISPOSITIFS A PU ETRE EVALUE EN DETERMINANT PAR PDS LES PERTES THERMIQUES DANS LES STRUCTURES SOUS DIFFERENTES POLARISATIONS ELECTRIQUES. DES MESURES DE REFLEXION ET TRANSMISSION DIFFUSES ONT APPORTE DES RENSEIGNEMENTS IMPORTANTS SUR LES PROPRIETES DIFFUSANTES DES DISPOSITIFS. CERTAINES CONSTITUENT LES PARAMETRES D'ENTREE D'UN PROGRAMME DE CALCUL DES ABSORPTANCES DANS LES DIFFERENTES COUCHES DES DISPOSITIFS. EN RAISON DES RUGOSITES QUI SONT DE TAILLE VOISINE DES LONGUEURS D'ONDE VISIBLES, CES ABSORPTANCES NE PEUVENT ETRE DEDUITES DES LOIS HABITUELLES DE PROPAGATION DANS LES EMPILEMENTS MULTI-COUCHES. LE PROGRAMME DE SIMULATION ELABORE AU COURS DE CETTE THESE REPOSE SUR UNE APPROCHE SEMI-EMPIRIQUE DE LA DIFFUSION, EN RESERVANT UN TRAITEMENT ELECTROMAGNETIQUE EXACT A LA PROPAGATION DES COMPOSANTES SPECULAIRES. CETTE MODELISATION FOURNIT UNE DESCRIPTION SATISFAISANTE DES MESURES EXPERIMENTALES DE REPONSE SPECTRALE ET REFLEXION TOTALE, ET PERMET LA DETERMINATION DETAILLEE DES PERTES OPTIQUES DANS LA STRUCTURE

ETUDE IN-SITU PAR ELLIPSOMETRIE UV-VISIBLE ET SONDE DE KELVIN DE LA CROISSANCE ET DES PROPRIETES DU SILICIUM MICROCRISTALLIN. APPLICATION AUX DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES

ETUDE IN-SITU PAR ELLIPSOMETRIE UV-VISIBLE ET SONDE DE KELVIN DE LA CROISSANCE ET DES PROPRIETES DU SILICIUM MICROCRISTALLIN. APPLICATION AUX DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES PDF Author: SOUMANA.. HAMMA
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Languages : fr
Pages : 178

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CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE IN SITU DE LA CROISSANCE ET DES PROPRIETES DU SILICIUM MICROCRISTALLIN C-SI : H) AINSI QUE DES INTERFACES INTERVENANT DANS LES DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES A BASE DE C-SI : H ET DE SILICIUM AMORPHE (A-SI:H). LA COMBINAISON DES MESURES IN SITU D'ELLIPSOMETRIE UV-VISIBLE AVEC DES MESURES DE CONDUCTIVITE ET DE SONDE DE KELVIN NOUS A PERMIS DE CORRELER LES PROPRIETES OPTOELECTRONIQUES ET STRUCTURALES DES COUCHES PENDANT LEUR CROISSANCE. CECI PERMET UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MECANISMES CARACTERISANT LA TRANSITION AMORPHE / MICROCRISTALLIN ET LA FORMATION DES INTERFACES DANS LES DISPOSITIFS. EN UTILISANT LA TECHNIQUE DE DEPOT PAR PLASMAS ALTERNES (DITE DE LAYER-BY-LAYER) NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE QUATRE ETAPES PENDANT LA FORMATION DU C-SI:H SUR SUBSTRAT AMORPHE. L'HYDROGENE EST LE MOTEUR PRINCIPAL DE LA TRANSITION AMORPHE / MICROCRISTALLIN ET SON ROLE PARTICULIER AUX DIFFERENTES ETAPES DE LA CROISSANCE A ETE ANALYSE. LA ZONE (SURFACE OU VOLUME) OU SE DEROULE LA GERMINATION SEMBLE ETROITEMENT LIE A LA PRESENCE OU NON D'UN BOMBARDEMENT IONIQUE. LES PROPRIETES DU C-SI:H (CONDUCTIVITE, POTENTIEL DE CONTACT, STABILITE) SONT ETROITEMENT LIEES A LA FRACTION CRISTALLINE, LA FRACTION DE VIDE, LA TAILLE DES GRAINS ET L'EPAISSEUR DE LA COUCHE. CES QUANTITES DEPENDENT DE LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION DE DEPOT QUI CONSTITUENT PAR AILLEURS DES PARAMETRES ESSENTIELS POUR L'OPTIMISATION DE LA STRUCTURE ET DE LA VITESSE DE DEPOT DU C-SI : H. DES COUCHES MICROCRISTALLINES DOPEES N ET P TRES MINCES ( 10 NM) ONT ETE OBTENUES. L'APPLICATION DE CES COUCHES DANS LES PHOTOPILES NOUS A CONDUIT A ABORDER LE PROBLEME DE L'INTERFACE C-SI : H/A-SI : H. LE DEPOT DU C-SI : H SUR A-SI:H PEUT ENTRAINER DANS CERTAINES CONDITIONS (TEMPERATURE, DOPAGE, CHAMP ELECTRIQUE) LA FORMATION D'UNE COUCHE POREUSE D'INTERFACE AVEC LE A-SI:H. PAR AILLEURS, LES MESURES DE POTENTIEL DE CONTACT (SONDE DE KELVIN) NOUS ONT PERMIS DE DETERMINER LE GAP DE MOBILITE DU C-SI : H AINSI QUE LES DISCONTINUITES DE LA BANDE DE CONDUCTION ET DE LA BANDE VALENCE A L'INTERFACE C-SI : H/A-SI : H. L'ETUDE DES PROFILS DE POTENTIEL AUX INTERFACES P/I NOUS A PERMIS DE MONTRER QUE LA LONGUEUR D'ECRANTAGE DANS LE C-SI : H EST D'AU MOINS UN FACTEUR TROIS SUPERIEURE A CELLE MESUREE DANS LE A-SI:H ; CONFIRMANT AINSI LE GRAND INTERET DU C-SI : H DANS LES APPLICATIONS A BASE DE A-SI : H. AUSSI, NOUS AVONS DEMONTRE QU'UNE EXCELLENTE CARACTERISTIQUE I(V) PEUT ETRE OBTENUE MEME POUR DES CELLULES SOLAIRES MICROCRISTALLINES DEPOSEES A 100\C.

CONTRIBUTIONS A L'ETUDE DE LA MICROSTRUCTURE ET DES PROPRIETES OPTIQUES DU SILICIUM AMORPHE ET MICROCRISTALLIN

CONTRIBUTIONS A L'ETUDE DE LA MICROSTRUCTURE ET DES PROPRIETES OPTIQUES DU SILICIUM AMORPHE ET MICROCRISTALLIN PDF Author: HAMID.. TOUIR
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Languages : fr
Pages : 251

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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.

Contribution à l'étude de la structure électronique du silicium amorphe hydrogéné

Contribution à l'étude de la structure électronique du silicium amorphe hydrogéné PDF Author: François Boulitrop
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Languages : fr
Pages : 183

Book Description
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

Capacitance spectroscopy in hydrogenated amorphous silicon Schottky diodes and high efficiency silicon heterojunction solar cells

Capacitance spectroscopy in hydrogenated amorphous silicon Schottky diodes and high efficiency silicon heterojunction solar cells PDF Author: Olga Maslova
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Languages : fr
Pages : 0

Book Description
Les travaux développés dans cette thèse sont dédiés à l'étude des propriétés électroniques de diodes Schottky de silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) et d'hétérojonctions entre silicium amorphe hydrogéné et silicium cristallin, a-Si:H/c-Si au moyen de spectroscopies de capacité de jonctions.Lors de la fabrication des cellules solaires à haut rendement plusieurs paramètres d'une hétérojonction a-Si:H/c-Si doivent être considérés. Premièrement, la densité d'états dans le gap du a-Si:H est d'une grande importance car il s'agit de défauts qui favorisent le piégeage et la recombinaison de porteurs. Deuxièmement, la détermination des désaccords des bandes entre la couche amorphe et la couche cristalline est indispensable puisque ceux-ci contrôlent le transport à travers la jonction et déterminent la courbure des bandes dans c-Si, ce qui va notamment influencer la recombinaison des porteurs sous lumière, donc la tension de circuit ouvert des cellules. Cette thèse a pour but d'étudier la spectroscopie de capacité comme technique d'analyse de paramètres clés pour les dispositifs à hétérojonctions de silicium : la densité d'états dans le a-Si:H et les désaccords des bandes entre a-Si:H et c-Si.La première partie est dédiée à l'étude de la capacité de diodes Schottky. Nous nous concentrons sur un traitement simplifié de la capacité en fonction de la température et de la fréquence reposant sur une expression analytique obtenue par une résolution approchée de l'équation de Poisson. Ce traitement permet en principe d'extraire la densité d'états au niveau de Fermi dans le a-Si:H et la fréquence de saut des électrons depuis un état localisé au niveau de Fermi vers la bande de conduction. En appliquant ce traitement simplifié à la capacité calculée sans approximation à l'aide de deux logiciels de simulation numérique, nous montrons que sa fiabilité et sa validité dépendent fortement de la distribution des états localisés dans la bande interdite du a-Si:H et de la position du niveau de Fermi. Puis nous abordons l'étude de la capacité des hétérojonctions entre a-Si:H de type p et c-Si de type n, et nous mettons particulièrement en avant l'existence d'une couche d'inversion forte à l'interface dans le c-Si, formant un gaz bidimensionnel de trous. Dans une première partie, nous présentons une étude par simulation numérique de la dépendance de la capacité en fonction de la température, pour laquelle un ou deux échelons peuvent être mis en évidence à basse température. Leur analyse montre qu'un des ces échelons est attribué à l'activation de la réponse de la charge dans le a-Si:H, alors que l'autre, présentant une énergie d'activation plus grande, est lié à la modulation de la concentration des trous dans la couche d'inversion forte, lorsque celle-ci existe. On présente ensuite une discussion de résultats expérimentaux. Le régime quasi-statique de la capacité fait ainsi l'objet d'une discussion. Nous mettons en relief le fait que l'approximation de la zone de déplétion ne permet pas de reproduire cette augmentation de la capacité en fonction de la température. Du fait de l'existence de la couche d'inversion forte, la chute de potentiel dans la zone de déplétion du c-Si est plus faible que la valeur déterminée par le calcul attribuant toute la chute de potentiel à la zone de déplétion. Par conséquent, cette approximation conduit à sous-estimer la capacité ainsi que son augmentation avec la température. Nous présentons alors un calcul analytique complet qui tient compte à la fois de la distribution particulière du potentiel dans le a-Si:H, et des trous dans le c-Si dont la contribution à la concentration totale de charges n'est pas négligeable dans la couche d'inversion forte. Le calcul analytique complet permet de bien reproduire les résultats expérimentaux de capacité en fonction de la température; ceci confirme la présence de la couche d'inversion forte dans les échantillons étudiés.

Contribution à l'étude de la densité d'états localisés du silicium amorphe hydrogéné

Contribution à l'étude de la densité d'états localisés du silicium amorphe hydrogéné PDF Author: Jean Dijon
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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