Elaboration et caractérisation de couches minces de silicium poly cristallin déposées par RT-LPCVD et dopées in situ au phosphore PDF Download
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Author: Sami Kallel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 134
Book Description
La première partie de ce travail porte sur 1 'étude de couches minces de silicium déposées par RT-LPCVD et dopées in situ au phosphore dans un réacteur à lampes halogène et à parois froides à partir du silane (SiH4) utilisé comme gaz précurseur et la phosphine (PH3) comme source dopante. Nous avons étudié ces couches dans une gamme de températures allant de 600°C à 850°C (pour une pression de 2mbar) et nous avons mis en évidence 1 'effet de la phosphine sur la cinétique de dépôt ainsi que sur ses propriétés physiques (taille des grains, texture, contraintes résiduelles, résistivité). Nous avons aussi montré que les traitements thermiques rapides ultérieurs (RTA) favorisent une augmentation de la taille des grains, une relaxation des contraintes et une amélioration de la résistivité. Dans la deuxième partie du travail, nous avons appliqué les procédés thermiques rapides pour la réalisation de cellules solaires à faible budget thermique. Pour cela nous avons étudié et optimisé chaque étape nécessaire pour la réalisation d'un tel dispositif:-1. l'émetteur (N+) obtenu par le dépôt RT-LPCVD dopé in situ à partir de (SiH4/PH3),-2. l'oxyde de passivation obtenu par oxydation thermique rapide (RTO),-3. la couche antireflet (Si3N4) déposée par RT-LPCVD à partir du silane et de l'ammoniac (NH3),-4. les contacts métalliques déposés par évaporation. Les premiers résultats obtenus indiquent un rendement de conversion de 10,5% pour un courant de court-circuit de 33,5mA/cm2 et une tension de circuit ouvert égale à 527mV.
Author: Sami Kallel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 134
Book Description
La première partie de ce travail porte sur 1 'étude de couches minces de silicium déposées par RT-LPCVD et dopées in situ au phosphore dans un réacteur à lampes halogène et à parois froides à partir du silane (SiH4) utilisé comme gaz précurseur et la phosphine (PH3) comme source dopante. Nous avons étudié ces couches dans une gamme de températures allant de 600°C à 850°C (pour une pression de 2mbar) et nous avons mis en évidence 1 'effet de la phosphine sur la cinétique de dépôt ainsi que sur ses propriétés physiques (taille des grains, texture, contraintes résiduelles, résistivité). Nous avons aussi montré que les traitements thermiques rapides ultérieurs (RTA) favorisent une augmentation de la taille des grains, une relaxation des contraintes et une amélioration de la résistivité. Dans la deuxième partie du travail, nous avons appliqué les procédés thermiques rapides pour la réalisation de cellules solaires à faible budget thermique. Pour cela nous avons étudié et optimisé chaque étape nécessaire pour la réalisation d'un tel dispositif:-1. l'émetteur (N+) obtenu par le dépôt RT-LPCVD dopé in situ à partir de (SiH4/PH3),-2. l'oxyde de passivation obtenu par oxydation thermique rapide (RTO),-3. la couche antireflet (Si3N4) déposée par RT-LPCVD à partir du silane et de l'ammoniac (NH3),-4. les contacts métalliques déposés par évaporation. Les premiers résultats obtenus indiquent un rendement de conversion de 10,5% pour un courant de court-circuit de 33,5mA/cm2 et une tension de circuit ouvert égale à 527mV.
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COMME L'UTILISATIONS DE L'ENERGIE SOLAIRE EST NOUVELLE PAR RAPPORT AUX ENERGIES TRADITIONNELLES (SURTOUT LES COMBUSTIBLES FOSSILES), SA RECHERCHE ET SON DEVELOPPEMENT SONT GUIDES A LA FOIS PAR LES POSSIBILITES PHYSIQUES ET PAR LES ASPECTS ECONOMIQUES, POLITIQUES ET SOCIAUX. LE DEVELOPPEMENT EST UNE RENCONTRE D'UN PRODUIT ET D'UN MARCHE. NOTRE TRAVAIL EST AINSI SEPARE EN 3 PARTIES : UNE PARTIE DITE DE RECHERCHE HORIZONTALE CONCERNANT L'ETUDE PHYSIQUE DU MATERIAU TELLES LES CARACTERISTIQUES OPTIQUES, DONT NOUS AVONS ETUDIE LES PRINCIPALES METHODES DE DETERMINATION DES CONSTANTES OPTIQUES. DANS CETTE PARTIE, NOUS AVONS DETAILLE LES DEUX METHODES D'OBTENTION DE L'EPAISSEUR, DE L'INDICE DE REFRACTION ET DU COEFFICIENT D'ABSORPTION EN FONCTION DES LONGUEURS D'ONDES A PARTIR DU SPECTRE DE TRANSMISSION SEUL METHODE DE FRANGE D'INTERFERENCE ; OU A PARTIR DE LA COMBINAISON DES SPECTRES DE TRANSMISSION ET DE REFLEXION METHODE DITE OCS. APRES LA COMPARAISON DES AVANTAGES ET DES INCONVENIENTS DES DEUX METHODES, NOUS AVONS ABOUTI A UNE NOUVELLE METHODE QUI CONSISTE A COMBINER LES DEUX METHODES EN MEME TEMPS AFIN D'AUGMENTER LA PRECISION SUR LES CONSTANTES OPTIQUES. LA DEUXIEME PARTIE EST DEDIEE A L'APPLICATION DE LA METHODE DITE DE MINIMISATION, AFIN DE CALCULER LES PROPRIETES OPTIQUES DES COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE OBTENU PAR DECOMPOSITION EN PHASE VAPEUR A BASSE PRESSION (LPCVD), DE DISILANE, DEPOSEE DANS UN NOUVEAU TYPE DE REACTEUR, APPELE REACTEUR PUIS COMPAREES AU SILICIUM POLYCRISTALLIN OBTENU PAR RECUIT DE CE PREMIER ET AU SILICIUM POLYCRISTALLIN DEPOSE DIRECTEMENT PAR DECOMPOSITION DU SILANE PAR LPCVD. CES ETUDES OPTIQUES DE CES DIFFERENTS MATERIAUX NOUS ONT CONDUIT A OPTER POUR LA FILIERE GAZEUSE SILANE ET AU CONDITION DE DEPOT DE CE MATERIAU (T = 660 C, P = 0,3TORR), POUR LA REALISATION DES DIODES PHOTOVOLTAIQUE, ET D'OPTIMISER LES EPAISSEURS CONVENABLE POUR QUE 90% DE LA LUMIERE INCIDENTE SOIT ABSORBEE. DANS UNE DEUXIEME ETAPE DE NOTRE RECHERCHE NOUS AVONS ETUDIE LA CINETIQUE DE DEPOT, LES PROPRIETES OPTIQUES, ELECTRIQUES, ET STRUCTURALES DES DIFFERENTES COUCHES CONTRIBUANT A LA FABRICATION DES DIODES PHOTOVOLTAIQUE, A SAVOIR LES COUCHES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN NON DOPES, DOPEE BORE OU PHOSPHORE. AFIN DE MIEUX COMPRENDRE LES QUALITES DE CES COUCHES, NOUS AVONS ESSAYE DE FAIRE UN LIEN ENTRE LES DIFFERENTES VARIATIONS DES PARAMETRES OPTIQUES ET ELECTRIQUES OBSERVES ET LEUR VARIATION DE STRUCTURE EN FONCTION DE LEURS EPAISSEURS. POUR COMPLETER CES ETUDES, EN DERNIER PARTIE, NOUS SOMMES PASSE A LA PHASE DITE VERTICALE CONSISTANT A LA REALISATION TECHNOLOGIQUE DE CES DIODES AVEC UN MINIMUM D'ETAPES TECHNOLOGIQUES. NOUS AVONS PU OBTENIR DES DIODES A BASE DE SILICIUM POLYCRISTALLIN AVEC UN COURANT DE FUITE MINIMAL ET UNE TRES BONNE TENUE AU COURANT INVERSE JUSQU'A 100V SANS OBSERVER LE CLAQUAGE DE LA JONCTION.
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: Martine Le Berre Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 128
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LE BUT DE CE TRAVAIL ETAIT DE COMPARER LES PROPRIETES STRUCTURALES, ELECTRIQUES ET PIEZORESISTIVES DE DIFFERENTES STRUCTURES DE TYPE SOI (SILICON ON INSULATOR), D'EVALUER DANS QUELLE MESURE LES CONDITIONS D'ELABORATION ET LES TRAITEMENTS DE RECUITS ULTERIEURS INFLUAIENT SUR CES DIVERSES PROPRIETES, ET ENFIN DE MODELISER LA PIEZORESISTIVITE DE CE MATERIAU. L'EMPLOI DE TOUTE UNE SERIE DE MOYENS DE CARACTERISATION TELS QUE LA DIFFRACTION DES RAYONS X SOUS INCIDENCE RASANTE, LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION, LE RAMAN, LA REFLECTIVITE IR, LA SPECTROMETRIE DE MASSE D'IONS SECONDAIRES (SIMS), LES MESURES PAR EFFET HALL ET LA MESURE DU FACTEUR DE JAUGE, NOUS A PERMIS DE CARACTERISER DES COUCHES LPCVD ET PECVD. POUR LES COUCHES LPCVD DEPOSEES POLYCRISTALLINES PUIS RECUITES PAR VOIE CONVENTIONNELLE OU PAR RECUIT RAPIDE, LES FACTEURS DE JAUGE SONT COMPRIS ENTRE 25 ET 40. LES PROPRIETES ELECTRIQUES SONT LEGEREMENT AMELIOREES PAR LE RECUIT RAPIDE. LES COUCHES PECVD DEPOSEES AMORPHES PUIS RECUITES PRESENTENT DES PROPRIETES ELECTRIQUES SENSIBLEMENT AMELIOREES PAR RAPPORT AUX COUCHES LPCVD (RESISTIVITE, DENSITE DE PIEGES). LES FACTEURS DE JAUGE RESTENT CEPENDANT INFERIEURS (20-27) EN LIAISON AVEC LA PLUS FAIBLE TAILLE DE GRAIN. LES COUCHES DIRECTEMENT DEPOSEES MICROCRISTALLINES PEUVENT AVOIR DES FACTEURS DE JAUGE ATTEIGNANT 28 A CONDITION DE PRESENTER UNE TEXTURE FAVORABLE. AU MOYEN D'HYPOTHESES DE CONTRAINTES OU DE DEFORMATIONS CONSTANTES, UNE MODELISATION ORIGINALE DE LA PIEZORESISTIVITE DU SILICIUM POLYCRISTALLIN A ETE REALISEE ET A PERMIS UNE COMPARAISON JUSQU'ICI IMPOSSIBLE. ON CONSTATE QUE LES FACTEURS DE JAUGE CALCULES DANS L'HYPOTHESE DE CONTRAINTES CONSTANTES SONT SYSTEMATIQUEMENT INFERIEURS A CEUX CALCULES DANS L'HYPOTHESE DE DEFORMATIONS CONSTANTS. POUR LE CALCUL DES ELEMENTS DE TENSEURS MOYENNES, NOUS SOMMES PARVENUS, GRACE AUX PROPRIETES DES TENSEURS D'ORDRE 4, A DES EXPRESSIONS EXTREMEMENT SIMPLIFIEES. ENFIN, ON NOTE UN BON ACCORD ENTRE LES VALEURS MODELISEES DU FACTEUR DE JAUGE ET LES VALEURS EXPERIMENTALES
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CE TRAVAIL PRESENTE UNE ETUDE DES DEPOTS SUR SUBSTRAT DE VERRE DE SILICIUM DOPE IN SITU AU PHOSPHORE, PAR LA TECHNIQUE DE DECOMPOSITION THERMIQUE DE SILANE A BASSE PRESSION OU LPCVD. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST LA MAITRISE DU TAUX DE DOPAGE DE L'ELEMENT PHOSPHORE DANS LES COUCHES MINCES DE SILICIUM ELABOREES A UNE TEMPERATURE N'EXCEDANT PAS 600C. NOUS AVONS CHERCHE LES PARAMETRES DE DEPOT (TEMPERATURE, PRESSION, RAPPORT PH#3/SIH#4) QUI CONDUISENT A DES FILMS PERMETTANT LA REALISATION DE TRANSISTORS COUCHES MINCES
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DANS CE TRAVAIL, ON S'EST INTERESSE AU DEPOT EN PHASE VAPEUR ET SOUS BASSE PRESSION DE SILICIUM POLYCRISTALLIN (POLYSILICIUM) PAR LA TECHNIQUE RT-LPCVD (RAPID THERMAL LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) DANS UN REACTEUR A LAMPES HALOGENE ET A FROIDES. LES DEPOTS ONT ETE EFFECTUES PAR DECOMPOSITION DE SILANE DILUE (SIH#4/AR: 10%) A PRESSION (1 A 5 MBAR) ET TEMPERATURES (600-850 C) VARIABLES. CES CONDITIONS ONT ETE CHOISIES POUR REPONDRE AUX IMPERATIFS DE RENDEMENT DE PRODUCTION IMPOSES PAR LE PROCEDE DE TRAITEMENT PAR PLAQUE (SW: SINGLE WAFER). L'ETUDE DES CINETIQUES DE DEPOT SUR ECHANTILLONS DE DIFFERENTES DIMENSIONS A REVELE UN PHENOMENE DE DEPLETION RADIALE DU GAZ REACTIF INHERENT A LA GEOMETRIE D'INJECTION ET D'EXTRACTION DES GAZ DU REACTEUR UTILISE. L'ANALYSE SIMS A REVELE LA PRESENCE DE CONTAMINANTS (O, C) DANS LES COUCHES QUE NOUS ATTRIBUONS AU DEGAZAGE DES PAROIS INTERNES DU REACTEUR EN COURS DE DEPOT. NEANMOINS, L'ABAISSEMENT DE LA PRESSION ET L'INTRODUCTION PREALABLE D'UN CYCLE THERMIQUE DE DEGAZAGE PERMET DE REDUIRE SENSIBLEMENT CETTE CONTAMINATION. LES ANALYSES PAR DIFFRACTION AUX RAYONS-X RASANTS, ET DE MICROSCOPIE ELECTRONIQUE, AINSI QUE LES MESURES DE RESISTANCE CARREE ONT MONTRE QUE LES PROPRIETES STRUCTURALES (RUGOSITE, TEXTURE, TAILLE DES GRAINS), MECANIQUES (CONTRAINTES RESIDUELLES), ET ELECTRIQUES DES COUCHES DEPENDENT DES PARAMETRES DE DEPOT ET SONT FORTEMENT CORRELEES AU NIVEAU DE CONTAMINATION. PAR AILLEURS, LE DOPAGE EX-SITU AU PHOSPHORE (POCL#3) MONTRE QUE LES COUCHES OBTENUES ONT UNE RESISTIVITE ELECTRIQUE COMPARABLE AUX COUCHES DE POLYSILICIUM LPCVD (1 MOHM CM)
Author: Sami Kallel
Author: Sami Kallel
Author: YAHYA.. LAGHLA
Author: Geneviève Béïque
Author: Ahmed Belasri
Author: Martine Le Berre
Author: AHMED.. LIBA
Author: MOHAMED-EL-BACHIR.. SEMMACHE
Author: Universidade de Coimbra