ELABORATION ET CARACTERISATION DE COUCHES MINCES TEXTUREES DE MOS#2. CONTRIBUTION A LA REALISATION DE PHOTOPILES PDF Download
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DES COUCHES DE MOS#2 SONT OBTENUES PAR REACTION A L'ETAT SOLIDE ENTRE LES CONSTITUANTS EN COUCHES MINCES. AFIN D'AMELIORER L'ORIENTATION ET LA TAILLE DES CRISTALLITES, UNE FINE COUCHE DE NICKEL EST PREALABLEMENT DEPOSEE SUR LES SUBSTRATS (MICA OR SILICE). LA STRUCTURE MULTIFEUILLET MO/S/MO-MO/S EST RECUITE SOUS UN FLUX D'ARGON DANS UN TUBE DE SILICE. LES MEILLEURES CONDITIONS DE RECUIT SONT POUR LA TEMPERATURE T = 1123 K ET LA DUREE T = 30 MINUTES. LES COUCHES SONT CARACTERISEES PAR LA DIFFRACTION DE RAYONS X, LE MICROSCOPE ELECTRONIQUE A BALAYAGE (MEB), LA MICROANALYSE ET L'ANALYSE CHIMIQUE PAR SPECTROSCOPIE PHOTOELECTRONIQUE (XPS). TOUTES LES COUCHES SONT STCHIOMETRIQUES ET CRISTALLISEES DANS LA STRUCTURE 2H-MOS#2 OU SEULS LES REFLEXIONS (00L) SONT PRESENTES. LEUR TYPE P EST VERIFIE PAR LES MESURES ELECTRIQUES ET XPS. LES VALEURS DEDUITES DES MESURE DE CONDUCTIVITE ET DE PHOTOCONDUCTIVITE SONT EN BON ACCORD AVEC CELLES DES MONOCRISTAUX ET DEMONTRENT LA HAUTE QUALITE CRISTALLINE DES COUCHES MINCES OBTENUES. DES COUCHES MINCES DE MOS#2 SONT DEPOSEES SUR DES SUBSTRATS DE MOLYBDENE, TANTALE AND TUNGSTENE POUR ETRE UTILISES COMME CONTACT OHMIQUE ARRIERE DANS LES CELLULES PHOTOVOLTAIQUES. D'UNE PART, LES CRISTALLITES CROISSANT SUR DES SUBSTRATS DE TUNGSTENE SONT FORTEMENT ORIENTEES AVEC LEUR AXE C PERPENDICULAIRE AU PLAN DU SUBSTRAT ET LEUR TAILLE EST AUSSI LARGE QUE DANS LE CAS DES SUBSTRATS DE MICA OU DE SILICE. D'AUTRE PART SUR LES AUTRES METAUX REFRACTAIRES (TA, MO), LA TAILLE DES CRISTALLITES EST PLUS PETITE ET LA TEXTURATION DES COUCHES N'EST PAS AUSSI BONNE. CEPENDANT LA DIFFUSION DU NICKEL SUR TOUTE L'EPAISSEUR DE LA COUCHE PROVOQUE DES COURT CIRCUITS DANS LA STRUCTURE SANDWICH. L'UTILISATION DE SUBSTRATS DE TUNGSTENE SANS LA PRESENCE DE NICKEL PERMET D'OBTENIR DES COUCHES MINCES TEXTUREES AND STCHIOMETRIQUES. DANS CE CAS, LES PROPRIETES ELECTRIQUES DE W/MOS#2/W ONT ETE ETUDIES PAR L'ANALYSE DU COMPORTEMENT DE LA CARACTERISTIQUE COURANT-TENSION AVEC LA TEMPERATURE. CETTE ETUDE A MONTRE LE BON CONTACT OHMIQUE DE LA STRUCTURE. LA CARACTERISTIQUE (J-V) DE L'HETEROJONCTION MOS#2/CDS PRESENTE UN EFFET REDRESSEUR. DES COUCHES MINCES TEXTUREES DE MOS#2 SONT AUSSI REALISEES A BASSE TEMPERATURE (T
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DES COUCHES DE MOS#2 SONT OBTENUES PAR REACTION A L'ETAT SOLIDE ENTRE LES CONSTITUANTS EN COUCHES MINCES. AFIN D'AMELIORER L'ORIENTATION ET LA TAILLE DES CRISTALLITES, UNE FINE COUCHE DE NICKEL EST PREALABLEMENT DEPOSEE SUR LES SUBSTRATS (MICA OR SILICE). LA STRUCTURE MULTIFEUILLET MO/S/MO-MO/S EST RECUITE SOUS UN FLUX D'ARGON DANS UN TUBE DE SILICE. LES MEILLEURES CONDITIONS DE RECUIT SONT POUR LA TEMPERATURE T = 1123 K ET LA DUREE T = 30 MINUTES. LES COUCHES SONT CARACTERISEES PAR LA DIFFRACTION DE RAYONS X, LE MICROSCOPE ELECTRONIQUE A BALAYAGE (MEB), LA MICROANALYSE ET L'ANALYSE CHIMIQUE PAR SPECTROSCOPIE PHOTOELECTRONIQUE (XPS). TOUTES LES COUCHES SONT STCHIOMETRIQUES ET CRISTALLISEES DANS LA STRUCTURE 2H-MOS#2 OU SEULS LES REFLEXIONS (00L) SONT PRESENTES. LEUR TYPE P EST VERIFIE PAR LES MESURES ELECTRIQUES ET XPS. LES VALEURS DEDUITES DES MESURE DE CONDUCTIVITE ET DE PHOTOCONDUCTIVITE SONT EN BON ACCORD AVEC CELLES DES MONOCRISTAUX ET DEMONTRENT LA HAUTE QUALITE CRISTALLINE DES COUCHES MINCES OBTENUES. DES COUCHES MINCES DE MOS#2 SONT DEPOSEES SUR DES SUBSTRATS DE MOLYBDENE, TANTALE AND TUNGSTENE POUR ETRE UTILISES COMME CONTACT OHMIQUE ARRIERE DANS LES CELLULES PHOTOVOLTAIQUES. D'UNE PART, LES CRISTALLITES CROISSANT SUR DES SUBSTRATS DE TUNGSTENE SONT FORTEMENT ORIENTEES AVEC LEUR AXE C PERPENDICULAIRE AU PLAN DU SUBSTRAT ET LEUR TAILLE EST AUSSI LARGE QUE DANS LE CAS DES SUBSTRATS DE MICA OU DE SILICE. D'AUTRE PART SUR LES AUTRES METAUX REFRACTAIRES (TA, MO), LA TAILLE DES CRISTALLITES EST PLUS PETITE ET LA TEXTURATION DES COUCHES N'EST PAS AUSSI BONNE. CEPENDANT LA DIFFUSION DU NICKEL SUR TOUTE L'EPAISSEUR DE LA COUCHE PROVOQUE DES COURT CIRCUITS DANS LA STRUCTURE SANDWICH. L'UTILISATION DE SUBSTRATS DE TUNGSTENE SANS LA PRESENCE DE NICKEL PERMET D'OBTENIR DES COUCHES MINCES TEXTUREES AND STCHIOMETRIQUES. DANS CE CAS, LES PROPRIETES ELECTRIQUES DE W/MOS#2/W ONT ETE ETUDIES PAR L'ANALYSE DU COMPORTEMENT DE LA CARACTERISTIQUE COURANT-TENSION AVEC LA TEMPERATURE. CETTE ETUDE A MONTRE LE BON CONTACT OHMIQUE DE LA STRUCTURE. LA CARACTERISTIQUE (J-V) DE L'HETEROJONCTION MOS#2/CDS PRESENTE UN EFFET REDRESSEUR. DES COUCHES MINCES TEXTUREES DE MOS#2 SONT AUSSI REALISEES A BASSE TEMPERATURE (T
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L'objectif de ce travail a été de synthétiser des matériaux en couches minces à base de chalcogénures pour une application comme couche absorbante dans les piles photovoltaïques. Ainsi, des couches minces de diséléniure d'indium en phase ? ont été élaborées par co-évaporation pour différentes températures de substrats. Après une étude fondamentale de ces couches minces, nous avons étudié d'une part leur dopage avec du manganèse et d'autre part leur utilisation comme film précurseur pour les couches minces de Cu(In,Ga)Se2. Le dopage de ?-In2Se3 par le Mn a permis d'améliorer les propriétés électriques, notamment la conductivité d'un facteur 105, et les premières photopiles à base de Cu(In,Ga)Se2 ainsi obtenu ont montré un rendement encourageant de 5,5 %. Parallèlement à cette étude, nous avons mis au point un procédé permettant d'élaborer des couches minces de MoTe2 à basse température que nous avons ensuite utilisées comme film précurseur pour l'obtention de couches minces de MoS2.
Author: ERIC.. GOURMELON
Author: ERIC.. GOURMELON
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