Departement de Physique

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    Etude du fonctionnement des dispositifs électroniques à base de silicium microcristallin : Simulation numérique et approche expérimentale
    (Université Oran 1 Ahmed Ben Bella, 2020-10-28) CHAHI Mokhtar
    Hydrogenated microcrystalline silicon has been largely studied and several research works have investigated based on the correlations between electronic, optical and structural properties. Although many studies, the transport properties are still not fully understood because the interpretation of experimental data are complicated due the structure of microcrystalline materials which is formed by grains, grain boundary and amorphous phase. The cells that we have investigated in this first part are the electrical properties simulation of Schottky diodes based intrinsic hydrogenated microcrystalline silicon with 1 micro m of thickness and with different crystalline volume fraction, comparing with Schottky diodes based on amorphous silicon. We have used a detailed electrical-optical computer Analysis of microelectronic and photonic structures (AMPS - 1D) in conjunction with the experimental characterization of hydrogenated microcrystalline silicon thin-film solar cells of different degrees of crystallinity. The simulation results suggest that the cell based on hydrogenated microcrystalline silicon has an efficiency of photovoltaic conversion greater than that observed for the cell based on hydrogenated amorphous silicon. To improve light-trapping in thin film solar cells, diffractive gratings are one type of optical nanostructure that reveals great potential in this field. As a typical example, the gratings considered are square pillar of two dimensions based on silicon crystalline c-Si. Gratings with periods of 1.2, 1.5 and 1.8 micro m and depth of 400 nm were located on the rear side of the cells. These results demonstrated that period around of 1.2 mcro m will be better for a grating placed on the rearside of a solar cell based on crystalline silicon to improve the enhancement light absorption.
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    Etude par spectrophotométrie du silicium microcristallin déposé par pulvérisation cathodique magnétron RF : Influence du temps de dépôt
    (Université Oran 1 Ahmed Ben Bella, 2009-02-03) BENOURDJA Saadia
    L?étude que nous avons menée sur le uc-Si: H avait pour objectif de confirmer ce modèle de croissance. Pour cela nous avons étudié deux séries d'échantillons déposés par la pulvérisation cathodique magnétron radiofréquence sous atmosphères (Argon +Hydrogène) à une pression constante de 3 Pascal, à deux températures différentes (ambiante et 100°C) et pour des déférents temps de dépôt. On a utilisé le spectrophotomètre Jasco-570 pour obtenir le coefficient d?absorption pour les fortes énergies, les indices de réfraction et les épaisseurs. Pour les films très minces (épaisseur ? 0,3 ?m) on a due faire appel à l?ellipsométrie pour compléter les caractérisations. Des mesures de spectroscopie Infrarouge ont renforcé les résultats obtenus et elles nous ont permis de déterminer le pourcentage de l'hydrogène lié dans le uc-Si : H, l?ensemble des résultats obtenus sont comparés aux résultats de spectroscopie Raman, faite par d?autre chercheurs de notre laboratoire. L'allure des courbes d?absorption optique des échantillons déposés pendant 60, 30 et 15 minutes ressemblent à celles d?un échantillon monocristallin. Ce qui permet de conclure la présence de cristallites dans les couches étudiés. Les valeurs du gap de Tauc déduites des spectres d'absorption décroît avec le temps de dépôt, ceci nous indique que les échantillons déposés pendant plus de 15 minutes contiennent un taux de cristallite plus élevé. Ces résultats sont en bon accord avec celui obtenu par les mesures de spectroscopie infrarouge. L'étude par la spectroscopie infrarouge a montré que le pourcentage de l?hydrogène lié dans les échantillons déposés à 3 et 7 minutes est plus grand que dans les autres échantillons. Ceci est dû essentiellement à la phase cristalline qui fait diminuer le pourcentage de l'hydrogène. Pour l?échantillon déposé à 3 minutes la bande qui caractérise le mode wagging et bien symétrique centrée autour de 640 cm-1 ce qui caractéristique les modes de liaisons de l'hydrogène dans le silicium amorphe hydrogéné (a-Si: H), d?où on peut conclure que les échantillons déposés pendant 3 minutes sont encore amorphe. Ces résultats sont les même pour les deux série d'échantillon quelque soit la température de dépôt.