Etude des relations entre les conditions d'élaboration et les propriétés électro-optiques dans les couches minces de a-C:H déposées par plasma

par Bencherki Mebarki

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Yvan Ségui.

Soutenue en 1997

à Toulouse 3 .

mots clés

Résumé

La technique de depot de vapeurs chimiques a ete utilisee pour la synthese de couches minces en carbone amorphe hydrogene. Les depots ont ete elabores sur divers substrats, dans un reacteur basse frequence (20 khz), avec le methane comme gaz source. Les analyses tem et sem ont mis en evidence la presence d'inclusions graphitiques noyees dans la matrice polymere. Combinees aux analyses infrarouges, elles montrent, en outre, que la teneur en carbone graphite va de paire avec la diminution de la pression de methane. L'etude dielectrique des couches a mis en evidence la presence d'un pic de relaxation pour des films synthetises sous de basses pressions de methane. Ce pic de relaxation se deplace vers les basses frequences lorsque la pression de methane dans le reacteur augmente. Nous avons ainsi modelise et interprete les pertes dielectriques en termes de transport electronique dans la phase amorphe entre les inclusions graphitiques prises comme des zones conductrices dans la matrice dielectrique. Le modele, nous a permis d'estimer a 4 e-12 u. S. I. , la mobilite des porteurs dans la phase amorphe, ainsi que d'evaluer la distance inter-grain en fonction de la pression de methane. Les analyses optiques du materiau, ont montre que le gap optique est plus sensible a la pression de methane qu'a la densite de courant injecte. Il atteint une valeur limite voisine de 2. 4 ev pour des pressions de methane accedant 2 mbar. Nous avons montre que les faibles temperatures de recuit (inferieures a 200 degres) entraine une diminution de la teneur en defauts du materiau entrainant l'elargissement du gap optique. En revanche, les temperatures de recuit elevees (comprises entre 200 et 350 degres) entrainent une graphitisation du materiau. Nous avons realiser des structures multicouches electroluminescentes qui emettent dans le domaine du visible (jaune-vert). La couche active est elaboree sous des pressions elevees de methane, et soumise a une temperature de recuit voisine des 200c

Titre traduit

Study of the existing relationships between the conditions of synthesis and the electro-optical properties in the thin films of plasma deposited a-c:h

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