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Thèse soutenue

Comportement de l'interface phosphure d'indium/électrolyte : apport des méthodes optiques

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Auteur / Autrice : Arnaud Etcheberry
Direction : Jean-Lou Sculfort
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences Physiques
Date : Soutenance en 1985
Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

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Parmi tous les éléments acquis au cours de ce travail, nous ne retiendrons ici, que ceux qui nous paraissent les plus significatifs. Par exemple celui qui confirme tout l'intérêt d'utiliser des méthodes optiques pour examiner une telle interface semi-conducteur/électrolyte. Ces mé-thodes sont non seulement complémentaires des méthodes classiques, mais de plus leurs couplages renforcent la potentialité de chacune d'elles. Ainsi l'électro-réflexion permet-elle à la photoluminescence de mettre en évidence la modifica-tion de l'état électronique de la surface qui se produit lors de la réduction du solvant aqueux. La transformation macroscopique de cette même surface étant, elle , suivie par ellipsométrie. Ces phénomènes ont lieu lors d'une polarisation cathodique de la jonction, dans un domaine situé autour du potentiel de bandes plates. Pour un semi-conduc-teur de type n, ce domaine de potentiel , assez peu étudié, se révèle d'une gran¬de importance. Ainsi le dégagement d'hydrogène qui se traduit d'abord par une passivation des centres de recombinaison devient-il , par la suite, lié à la dé¬composition du matériau. L'adjonction d'un système redox, ici l'oxygène dissous dans la solution , qui se réduit à des potentiels voisins de celui du dégagement de l'hydrogène va moduler ce comportement; cette cinétique induira une modifi¬cation de répartition du potentiel appliqué entre les deux phases. Les propriétés particulières de la surface du phosphure d'indium, amènent à s'interroger sur la nature exacte de la couche double et donc de celle de l'in¬teraction du liquide avec le semi-conducteur. L'étude présentée ici n'a pas la prétention de répondre à cette interrogation mais elle montre l'intérêt qu'il y a de poursuivre l'analyse dans ce sens. Etudier le comportement d'un autre semi-conducteur , comme l'arséniure de gallium , qui a une structure très voisine de celle du phosphure d'indium, mais une surface beaucoup plus recombinante, travailler avec des électrolytes non aqueux pour discerner le rôle joué par l'eau, par l'hydrogène et utiliser d'autres méthodes optiques comme l'effet Raman par exemple, qui donneraient accès à la nature même des liaisons chimiques des espèces adsorbées, tout cela devrait améliorer la connaissance que nous avons d'une telle interface.