Photopiles spatiales si pour l'espace profond et potentiel de photopiles gaas sur si

par GERHARD STROBL

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Claude Grenet.

Soutenue en 1993

à Nice .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce memoire comporte trois volets. Dans le premier volet, l'utilisation de photopiles en silicium est etudiee pour des missions vers l'espace profond caracterise par des basses temperatures et de faibles intensites d'illumination solaire. Ces applications etaient impossibles jusqu'aujourd'hui a cause des effets graves de degradation de photopiles en silicium sous ces conditions de fonctionnement. Apres une etude theorique et experimentale du comportement des porteurs majoritaires (concentration, mobilite, resistivite) et minoritaires (duree de vie, mecanismes de recombinaison), des photopiles en silicium ont ete fabriquees en structure mesa et channelstopper pour un fonctionnement sous insolation solaire de 0. 11 sc (solar constant) et une temperature de 100c. A partir des caracteristiques i-v (courant-tension) et une modelisation a double diode, il est prouve que les photopiles en silicium a structure mesa montrent des effets de degradation, tandis qu'avec des photopiles en silicium a structure channelstopper, pour la premiere fois, des echantillons fonctionnels ont ete realises avec un rendement de 25. 1% a 0. 11 sc et 100c, aptes pour des missions spatiales lointaines. Dans un deuxieme volet la degradation des photopiles spatiales en silicium sous irradiation d'electrons est etudiee aussi bien d'un point de vue macroscopique (caracteristique i-v, reponse spectrale, duree de vie) que microscopique (dlts, caracteristiques electroniques et atomiques des defauts) y compris les effets des basses temperatures. Dans un troisieme volet l'heteroepitaxie d'alliages (al, ga) (as, p) sur silicium est etudiee en vue d'applications photovoltaiques. Des structures gaas/ga (as#1#-#xp#x) sur des substrats de gaas et de si, soit pseudomorphiques, et non-pseudomorphiques, ont ete realisees par epvom et caracterisees par rayons x et photoluminescence. De cette maniere, des couches non contraintes de gaas avec un faible taux de dislocations ont ete deposees sur si. Cette methode de relaxation de contrainte est particulierement seduisante pour des grandes surfaces comme des photopiles


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  • Détails : 180 P.
  • Annexes : 92 REF.

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