Epitaxie par jets moleculaires d'organo-metalliques d'heterostructures contraintes in(as,p)/inp : de l'interface au composant photovoltaique

par Véronique Rossignol

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de A. FREUNDLICH.

Soutenue en 1995

à Nice .

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  • Résumé

    Les heterostructures contraintes inasp/inp et inas/inp (3. 2% d'ecart de parametre de maille), peuvent se substituer avantageusement au systeme quaternaire ingaasp/inp ; ils couvrent une large region de longueurs d'onde. Dans ce travail, nous avons realise des heterostructures presentant des niveaux de confinement dans la gamme de 1. 1 a 1. 9 microns. Nous avons egalement etabli les conditions de croissance permettant la realisation de ces heterostructures et avons etudie leur evolution en fonction de la temperature d'epitaxie et des flux des elements utilises. Les couches inp, deposees en epitaxie par jets moleculaires d'organo-metalliques, presentent une incorporation systematique d'arsenic de 0. 2% a 0. 6%, et jusqu'a 1% dans les heterostructures inasp/inp. La diffraction de rayons x a haute resolution et la spectroscopie de photoluminescence a basse temperature montrent que les interruptions de croissance sous flux d'arsine ou de phosphine font varier les compositions moyennes dans le super reseau et rugosifient les interfaces. Ainsi, les plus faibles rugosites d'interface sont obtenues en l'absence d'interruption de croissance. Dans le cadre de l'elaboration d'un demonstrateur, nous avons entrepris la realisation d'une cellule photovoltaique a multi-puits quantiques. Comparee a la cellule conventionnelle inp(p/n), l'addition de multi-puits quantiques inasp/inp dans la zone de charges d'espace a pour effet d'augmenter la densite de courant de court-circuit de 20 ma/cm#2 pour la cellule inp (p/n) a 26. 2 ma/cm#2 et 28. 4 ma/cm#2 pour la structure inas#0#. #3#5p#0#. #6#5(6nm)/inp(20nm) respectivement de 10 et 20 periodes. L'absorption en bord de bande se site principalement dans la zone intrinseque de puits quantiques. La diminution alors possible des epaisseurs de base permettra de minimiser le courant d'obscurite et devrait minimiser les recombinaisons en volume. On peut donc predire que les rendements de conversion en seront accrus


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  • Détails : 190 P.
  • Annexes : 120 REF.

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