Etude de la croissance cristalline du silicium polycristallin en ruban destine a la fabrication des photopiles

par ALLAOUA CHIBANI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Robert Gauthier.

Soutenue en 1990

à Villeurbanne, INSA .

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  • Résumé

    Ce travail est relatif plus particulierement a l'etude cristallographique des rubans de silicium polycristallin elabores par la methode epr (electron poudre ruban). Les conditions de croissance de ces rubans conduisent a des structures de grains et de joints de grains presentant un taux de defauts plus ou moins eleve; les defauts intragranulaires sont constitues de dislocations et de micromacles: la densite de dislocations varie de 10#+#4 a 10#+#7/cm#2. Les defauts intergranulaires sont, le plus souvent, des dislocations et des defauts d'empilement. L'etude de texture faite par diffraction x montre que la methode de tirage induit une cristallisation non isotrope des le premier passage de la zone fondue. Sur les prerubans, les orientations (110) et (331) apparaissent majoritaires, ce qui se confirme apres le second passage de la zone fondue. Cette analyse completee par une etude ecp sur les grains de plus grandes dimensions montre, pour ces derniers, une dominante d'orientation (111). L'utilisation d'un germe initial de croissance de taille (111) favorise le grossissement de grains possedant cette orientation tout en augmentant leur nombre. Les caracterisations cristallographique et electrique respectivement par m. E. T. Et ebic-lbic montrent que les joints de grains sont en position de macles; les uns, au centre, constitues par des interfaces a indices de coincidence exacts conduisent a une diminution de 25% du photocourant a leur niveau, les autres, sur le bord a indices cristallographiques non definis, sont plus actifs provoquant une diminution de 62% du photocourant avec une vitesse de recombinaison a leur niveau de l'ordre de 10#+#4 cm/s. La longueur de diffusion reste comprise entre 18 et 35 m. Enfin, l'analyse sims indique des concentrations elevees de carbone et d'oxygene reparties de 10#1#7 et 10#1#8/cm#3 en volume


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  • Annexes : 108 REF

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