Etude de l'influence de l'hydrogene sur les defauts et le desordre et sur les phenomenes de metastabilite dans le silicium amorphe hydrogene

par YAHYA BOUIZEM

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de MARIE LUCE THEYE.

Soutenue en 1993

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Ce travail est consacre a l'etude et a l'interpretation des relations entre les proprietes optoelectroniques (determinees par le desordre et les defauts) et les modes d'incorporation de l'hydrogene dans des couches de a-si:h en fonction des conditions de depot. Il a pour but d'une part l'optimisation de ce materiau pour la conversion photovoltaique de l'energie solaire, d'autre part la comprehension des phenomenes en jeu. On compare deux series d'echantillons preparees par decomposition assistee par plasma du silane, soit a faible pression et faible puissance r. F. A partir de silane pur (serie standard), soit a forte pression et forte puissance r. F. A partir de silane dilue dans l'helium (serie dilution he). On montre qu'en ajustant convenablement les parametres de depot, on peut obtenir pour la serie dilution he des couches presentant une tres bonne qualite electronique avec des vitesses de depot elevees (jusqu'a 15 a/s). Ces couches contiennent de l'hydrogene lie sous forme de groupes sih, mais aussi de groupes (sih#2, sih#2)#n, ce qui, pour la serie standard, est incompatible avec un bon materiau. A partir des mesures optiques et de pds on met en evidence deux temperatures d'equilibre t#e#d et t#e#h, respectivement pour le desordre et les defauts et pour le contenu d'hydrogene, avec t#e#h>t#e#d. On en deduit que le plasma joue un role actif dans les processus de croissance. L'analyse des spectres d'absorption deduits des mesures de cpm jusqu'a 0. 6 ev permet de determiner dans chaque cas les parametres caracteristiques de la distribution d'etats localises dans le pseudo-gap. On montre que les effets de metastabilite photoinduite (staebler-wronski) dans les echantillons optimises de la serie dilution he ne sont correles ni au contenu d'hydrogene, ni a ses modes de liaison. Par ailleurs, ces echantillons ne presentent pas d'effets de trempe thermique, ce qui est attribue a une reduction de la mobilite de l'hydrogene lie ; ceci est confirme par des experiences d'exodiffusion d'hydrogene


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Informations

  • Détails : 202 P.
  • Annexes : 198

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1993
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