Etude theorique des defauts deficients en oxygene dans la silice pure ou dopee

par JEROME GARAPON

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bertrand Poumellec.

Soutenue en 2001

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Nous presentons dans ce memoire des resultats theoriques obtenus a l'aide de methodes ab initio ou basees sur la theorie de la fonctionnelle de la densite (dft) sur des defauts de non-stoechiometrie dans les verres de silice pure ou dopee ge. Les defauts consideres sont une lacune neutre d'oxygene (v o) et un atome si ou ge en coordinence 2 (si 0 2, ge 0 2), caracterises experimentalement par leur bande d'absorption a 163 nm et a 245 nm, respectivement. Dans le premier chapitre, nous rappelons les principaux resultats experimentaux et theoriques obtenus ces cinquante dernieres annees. Nous nous sommes interesses, dans le deuxieme chapitre, a la formation de lacune dans geo 2. En calculant l'energie de transition singulet-triplet d'une liaison gege, nous montrons que v o(gege) participe egalement a la bande d'absorption a 245 nm. Dans le troisieme chapitre, nous etudions l'ionisation des defauts si et ge en coordinence 2. Nous observons, lorsque l'environnement du defaut est pris en compte, que la perte d'un electron entraine des modifications structurales tres importantes. Les defauts si + 2 et ge + 2 sont instables et relaxent de maniere a former une nouvelle liaison avec un oxygene present dans le voisinage. Apres une etude complete de la structure electronique des ces nouveaux defauts ainsi que des structures hyperfines des spectres de resonance paramagnetique electronique, nous associons ces nouveaux defauts aux centres sie et gee. Enfin, nous proposons dans le quatrieme chapitre une interpretation du spectre de photoluminescence uv-visible des verres de silice pure ou dopee. Nous avons explique par quel mecanisme les bandes de photoluminescence du defaut odc(ii) (si 0 2) sont detectees apres excitation de odc(i) (v o). Nous montrons qu'il existe un chemin reactionnel, dans l'etat fondamental et dans un etat excite triplet, permettant de transformer une lacune neutre en defaut en coordinence 2.

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Informations

  • Détails : 132 p.
  • Annexes : 170 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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