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

Author: HAMID.. TOUIR
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Languages : fr
Pages : 251

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Book Description
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.