Caractérisation structurale et optique du silicium amorphe hydrogéné et des oxydes de silicium photoluminescents élaborés par évaporation - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1999

Caractérisation structurale et optique du silicium amorphe hydrogéné et des oxydes de silicium photoluminescents élaborés par évaporation

Hervé Rinnert

Résumé

Non disponible/Not available
Ce travail concerne l'étude de couches minces de silicium amorphe hydrogéné et d'oxyde de silicium préparées par évaporation sous vide. Ces matériaux sont respectivement élaborés par évaporation de silicium sous un flux d'ions hydrogène et par évaporation de poudre de SiO. La méthode de préparation du silicium amorphe hydrogéné permet de contrôler de nombreux paramètres de dépôt. La température du substrat, l'énergie des ions hydrogène et la composition du plasma sont étudiées. La stabilité de l'hydrogène ainsi que sa localisation sont étudiées par spectrométrie de désorption thermique et par spectrométrie d'absorption infrarouge. Il est montré que la température du substrat modifie considérablement le mode d'incorporation de l'hydrogène et que l'énergie des ions est un facteur important permettant de densifier la structure du matériau. Les matériaux obtenus sont photoconducteurs et une bonne stabilité de la photoconductivité sous un éclairement prolongé est obtenue dans le cas des matériaux ayant une structure dense dans laquelle l'hydrogène, lié sous forme de monohydrides, est très stable. Les films d'oxyde de silicium présentent le phénomène de photoluminescence dans le domaine spectral visible. La caractérisation structurale et optique de ces matériaux est effectuée afin d'expliquer l'émission de photons. L'influence de la stoechiométrie et des recuits thermiques est étudiée. La spectrométrie d'absorption infrarouge ainsi que l'effet Raman permettent de mettre en évidence l'apparition de grains de silicium dans une matrice d'oxyde de silicium pour des recuits à des températures croissantes. Les mesures optiques sont interprétées en considérant l'existence de deux phases distinctes. L'étude structurale permet de déterminer les fractions volumiques de silicium et d'oxyde de silicium dans le matériau ainsi que la composition de la phase d'oxyde. L'énergie des photons émis ainsi que celle du gap optique sont des fonctions décroissantes de la fraction volumique de silicium pur présent dans le matériau. Le modèle du confinement quantique des porteurs dans des grains de silicium amorphe ayant une dimension caractéristique égale à quelques dizaines d'angströms permet d'expliquer les résultats obtenus.

Domaines

Autre
Fichier non déposé

Dates et versions

tel-01747053 , version 1 (29-03-2018)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01747053 , version 1

Accès intranet

Citer

Hervé Rinnert. Caractérisation structurale et optique du silicium amorphe hydrogéné et des oxydes de silicium photoluminescents élaborés par évaporation. Autre. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 1999. Français. ⟨NNT : 1999NAN10018⟩. ⟨tel-01747053⟩
51 Consultations
0 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More