Etude du transport electronique dans des dispositifs pin ou nipin en silicium amorphe hydrogene sous fort champ electrique. Role de la couche dopee p

par JEAN-BAPTISTE CHEVRIER

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Equer.

Soutenue en 1993

à Paris 7 .

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  • Résumé

    La pin en silicium amorphe hydrogene (a-si:h) est la structure de base des photopiles. Avec une couche intrinseque plus epaisse elle est bien adaptee a la detection de rayonnements en grande surface. L'application d'un tres fort champ electrique s'est avere necessaire si l'on veut obtenir une collection des charges efficace. Nous montrons la necessite d'une couche p epaisse pour l'application de fortes polarisations. Une diode d'une epaisseur de 5 microns a pu, ainsi, etre soumise a des champs extremement eleves allant jusqu'a 100 volts/micron. Un modele reposant, notamment, sur la statistique de shockley-read dans des conditions de totale desertion, a permis de decrire de facon satisfaisante les modes de transport ayant lieu (courant thermoionique assiste par le champ a travers la couche dopee p). L'application d'un champ electrique intense a permis de determiner un seuil, au-dessous duquel aucun effet d'avalanche electronique, declenchee par la photo-excitation de paires electron/trou n'a lieu dans le a-si:h non dope. En complement a la pin, la structure nipin a paru une nouvelle et interessante approche dans l'etude des modes de conduction dans la couche p. La reponse transitoire en courant de ce type de dispositifs a un creneau de tension a montre des variations particulierement complexes et spectaculaires comportant plusieurs extrema. Un modele qualitatif rendant compte de ces proprietes remarquables est suggere. Il met en cause des mecanismes successifs d'injection de porteurs limitee par la charge d'espace, la couche p se comporte comme un reservoir fini de trous. Enfin, la pin et la nipin ont abouti, toutes les deux, a des applications effectives, dans des domaines pourtant eloignes. La premiere est bien adaptee a la detection de rayonnements, la seconde associee a un cristal liquide ferroelectrique a permis de realiser une valve optique tres performante


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Informations

  • Détails : 189 P.
  • Annexes : 120 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1993
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