Contribution à l'étude des dispositifs à hétérojonctions et à base d'antimoniures : Application au photovoltaïque
Contribution à l'étude des dispositifs à hétérojonctions et à base d'antimoniures : Application au photovoltaïque
Fichiers
Date
2017-11-04
Auteurs
CHERIET Arbia
Nom de la revue
ISSN de la revue
Titre du volume
Éditeur
Université Oran 1 Ahmed Ben Bella
Résumé
Les alliages semiconducteurs III-V, en particulier la filière des antimoniures (Sb) tels que le GaSb, l'InAsSb et l'AlGaAsSb, sont d'excellent candidats pour la réalisation de composants détecteurs pour un fonctionnement dans la gamme du moyen infrarouge et pour des applications importantes telles que l'imagerie thermique, le diagnostic médical, le contrôle des procédés industriels ainsi que la surveillance. Les performances des composants utilisant ce type de d'alliages dépendent fortement de la qualité des matériaux, de la technique de dépôt, du type de substrat utilisé et du "design" des dispositifs. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié une structure originale GaAlAsSb-p / GaAlAsSb-n / InAsSb-nid, dite à jonction séparée (SAJ), destinée à la fabrication de photodiodes opérant entre 3?m et 5?m, à température ambiante. Dans un premier temps, nous avons effectué une recherche bibliographique des propriétés physiques des composés binaires constituant les alliages cités plus haut puis nous avons calculé, par des modèles de la littérature, les paramètres relatifs à nos alliages. Parmi les paramètres calculés: les énergies de transitions et les propriétés de transport des porteurs de charges, dans nos composés ternaire et quaternaire. A l'aide de ces paramètres, nous avons déterminé les diagrammes et les offsets de bandes d'énergies dans notre double interface, utiles pour la compréhension du transport électronique dans la structure, en composition et en température. La troisième partie de notre travail a consisté en la caractérisation électrique capacité-tension (C-V), à température ambiante et à la fréquence de 1Mhz, de diodes à géométrie mesa et utilisant le système Ga0.6Al0.4As0.034Sb0.966-p / Ga0.6Al0.4As0.034Sb0.966-n / InAs0.9Sb0.1-n. Cette technique a permis de déterminer un dopage résiduel (non intentionnel) type n de 5.4 1016 cm-3 et un potentiels de diffusion de 425mV, dans notre matériau actif InAs0.9Sb. Ces données nous ont aussi permis de déterminer un diagramme énergétique purement expérimental avec un offset dans la bande de valence de 158 meV, en accord avec certains résultats de la littérature. Nous avons terminé notre étude par l'analyse expérimentale et théorique du transport électronique dans nos diodes, sans couches de protection ni passivation chimique.
Description
Mots-clés
GaSb; InAsSb; Photovoltaique; Détecteurs; Infrarouge; Heterojonction; S.A.J; C.V-I.V; Offset de bandes.