Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Recombinaison des porteurs“

Dans la premiere partie de ce travail, nous avons etudie l'effet de prendre un modele inelastique d'interaction avec les phonons acoustiques (a temperature basse (77 k et 110 k) sur la fonction de distribution et les parametres de transport dans le silicium dope au bore (si-p). Une comparaison a ete faite avec des resultats theoriques (utilisant un modele elastique) et experimentaux (obtenus au laboratoire). Dans la seconde partie, nous avons introduit les termes de generation-recombinaison dans l'equation de boltzmann et formule une equation supplementaire donnant l'evolution du nombre de porteurs pieges (sur les impuretes non ionisees). Nous avons resolu ce systeme d'equations couplees d'une maniere directe par la methode transitoire et par la methode stationnaire. Une comparaison des resultats obtenus a ete faite avec des resultats theoriques donnes dans la litterature et experimentaux (obtenus au laboratoire) toujours dans le cas du si-p

Les etudes optiques de transport vertical dans un systeme de double puits quantiques asymetrique sous champ electrique ga#0#. #7al#0#. #3as/gaas ont permis de mettre en evidence les resonances de transfert d'electrons, de trous et d'excitons a basse temperature. Ces resultats sont compares a des calculs des temps tunnel assistes par les defauts du systeme ou les phonons. Les etudes de puits quantiques a modulation de dopage ont montre la levee partielle des regles de selection en presence de porteurs ainsi que l'augmentation de la duree de vie radiative due aux effets a n corps

Dans les semiconducteurs à largeur de bande interdite directe, les processus de réabsorption du photon émis, sont connus pour leur contribution à l'augmentation de la durée de vie et de la diffusion des porteurs minoritaires dans le cas d'une cellule solaire puisqu'ils contrôlent le rendement photovoltaïque. La réabsorption est liée à la structure de bande du semiconducteur de base utilisé dans la fabrication de photopiles. La mesure du déclin de photoluminescence est un des moyens qui permet d'évaluer la durée de vie des porteurs minoritaires. Il en résulte qu'une bonne modélisation du déclin de cette photoluminescence est nécessaire pour évaluer de façon précise la durée de vie et les paramètres de transport. Ainsi, nous nous sommes intéressés à une étude théorique détaillée des mécanismes reliés a la structure de bande de ces matériaux et pouvant influencer la décroissance de luminescence, en particulier la réabsorption qui jusqu'ici n'a pas bien été prise en compte dans toutes les configurations expérimentales. Nous avons résolu le problème pour les deux cas pratiques d'injection : le cas linéaire, lié aux faibles niveaux d'injection et le cas non linéaire, lié aux fortes injections. Ce modèle dynamique tient compte des conditions expérimentales notamment des caractéristiques géométriques et optiques de l'échantillon ainsi que des caractéristiques temporelles de l'excitation. Les résultats ainsi obtenus ont montré que notre modèle améliore l'analyse des données expérimentales fournies par la caractérisation. L’ajustement global entre les expériences et le calcul permet de déterminer les paramètres de transport tels le coefficient de diffusion, les vitesses de recombinaison interfaciales aussi bien que la durée de vie non-radiative des porteurs minoritaires, et ce bien que l'expérience soit purement optique

Partant d'une structure de commutateur électro-optique sur InP de type DOS (Digital Optical Switch) fonctionnant par injection des porteurs, de faible diaphotie (-40dB) à la longueur d'onde 1.55µm, le but de ce travail de thèse a été d'étudier la possibilité de réaliser en optique intégrée sur InP des matrices de commutation à 2 entrées et 2 sorties conservant les mêmes performances en diaphotie. Pour atteindre cet objectif, nous avons tout d'abord optimisé la géométrie d'une matrice purement passive à l'aide de la méthode des faisceaux propagés (BPM) 2D ou 3D. Nous avons ainsi défini sept matrices 2X2 passives que nous avons réalisées et caractérisées dont certaines atteignent une diaphotie d'environ -40dB. Nous avons ensuite adapté ces matrices passives à une nouvelle géométrie de commutateur compatible avec les courbes de forme sinusoïdale de nos matrices, dont nous prévoyons pour certaines une diaphotie avoisinant -40dB. Les cinq matrices actives optimisées ont été réalisées et caractérisées en terme de pertes, consommation et diaphotie, Nous obtenons une forte sensibilité à la polarisation optique avec une diaphotie qui peut atteindre presque -30dB pour la matrice la plus performante<br>Starting from a Digital Optical Switch based on carrier injection and InP optical integrated circuit techniques, which achieved high crosstalk performance (around -40dB), the aim of this thesis is to design and fabricate 2X2 optical switching matrixes keeping the same crosstalk performance. To reach such a goal, we first analyzed and designed, thanks to 2D and 3D Beam Propagation Method, passive matrixes that we fabricated and characterized. We obtained crosstalk close to -40dB in agreement with our theoretical predictions. We then matched our passive matrixes to a new structure of DOS which geometry fits better withsinusoidal shape of our matrix waveguides. We optimized five active matrixes that we fabricated and characterized to deduce the propagation and coupling losses, the consumption and the crosstalk. Which were found as a low as -30dB for the best matrix with the good optical polarization state

Il a ete mis au point un programme permettant de calculer les parametres de transport par resolution de l'equation de boltzmann dans le si-n. Une etude de l'influence de la degenerescence a montre que celle-ci jouait un role negligeable pour les dopages utilises au cours de cette etude. L'introduction de la generation recombinaison dans le programme a permis de calculer l'evolution de la fraction ionisee en regime de porteurs chauds et de mettre en evidence que le regime transitoire est fortement modifie. Dans une derniere partie, l'equation de boltzmann a ete resolue en tenant compte d'une dimension dans l'espace reel, ce qui permet d'etudier, de maniere precise, l'etalement d'un paquet de porteurs et d'en deduire le coefficient de diffusion. Les comparaisons avec l'experience ont permis de valider les differentes parties de ce programme

L'amelioration du rendement des photopiles industrielles necessite la maitrise des procedes technologiques conduisant a leur realisation. L'evaluation globale de l'impact de ces procedes sur le dispositif final passe par la mesure de la duree de vie des porteurs minoritaires dans la base et de leur vitesse de recombinaison sur la surface arriere. Nous avons developpe une nouvelle methode experimentale qui permet la mesure simultanee de ces deux grandeurs dans les conditions reelles de fonctionnement et pour n'importe quel niveau d'injection. Elle consiste en l'exploitation de la courbe de tension aux bornes de la photopile enregistree durant le regime transitoire resultant du passage de la photopile d'une configuration de charge proche du circuit ouvert a la configuration du circuit ouvert proprement dite. Ce passage etant effectue sous illumination permanente provenant d'un simulateur du spectre solaire. La mise a l'epreuve de cette methode a travers plusieurs structures etalons (photopiles irradiees par un faisceau de protons, contacts arrieres ohmiques et differents niveaux d'injection) a demontre sa capacite pratique a evaluer la qualite d'une fabrication et a determiner l'origine des defauts eventuels. L'automatisation complete de la mesure permet son insertion dans n'importe quelle chaine de fabrication.

La recherche sur l'optimisation et le developpement de nouvelles technologies iii-v et si semble s'accelerer considerablement depuis quelques annees. En consequence, il apparait un besoin urgent de nouvelles techniques permettant l'expertise et le controle de ces materiaux d'une maniere rapide et non-destructive. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail ont ete les suivants : - proposer des nouvelles techniques d'analyse quantitative et non-destructives de l'uniformite de la distribution de la duree de vie des porteurs, de la vitesse de recombinaison en surface et du dopage a partir de l'imagerie de photoluminescence. La cartographie quantitative de la vitesse de recombinaison en surface, pratiquement inexistante auparavant, est d'une importance capitale pour l'optimisation des etapes technologiques qui peuvent affecter aussi bien le volume que la surface des composants a semi-conducteurs. - introduire l'imagerie de photoluminescence a temperature ambiante dans la technologie silicium. Nous avons non seulement montre la faisabilite des mesures de pl sur si a temperature ambiante mais aussi adapte nos nouvelles techniques de determination des differents parametres electriques au cas du silicium. De plus, nous avons montre que l'imagerie de photoluminescence peut etre utile au controle de fabrication de mosfets. - appliquer notre savoir-faire a l'optimisation de recuits apres la croissance des substrats d'inp semi-isolant dope avec une tres faible concentration de fer. Les techniques developpees ont ete validees grace aux mesures comparatives telles que la photoluminescence transitoire, l'absorption optique sur les porteurs excedentaires, l'absorption micro-onde en regime transitoire, sims, l'effet hall et la caracterisation electrique des structures de test.

Dans cette thèse, les propriétés de transport des porteurs de charge, le processus de croissance des grains, le mécanisme de perte de VOC et les possibilités d'amélioration du rendement des cellules solaires de CZTSSe ont été étudiés. L'importante perte de VOC et le faible facteur de remplissage des cellules solaires CZTSSe sont les principaux défis pour l'amélioration du rendement. Cela est principalement dû à la mauvaise qualité de l'interface arrière, à l'alignement non optimisé des bandes et à la présence des phases secondaires dans l'absorbeur. Trois approaches ont été utilisées dans ce travail pour améliorer le rendement de ce cellules PV. Premièrement, une couche intermédiaire de WO3 a été introduite dans l'interface arrière pour inhiber la réaction indésirable entre la couche d'tungsten et l'absorbeur. Deuxièmement, l'alignement des bandes et la présence de phases secondaires à l'interface avant ont été améliorés en même temps par un traitement de sulfuration à basse température. Enfin, la conception et la réalisation d'une couche absorbeure à double gradient de band-gap en CZTSSe ont facilité la séparation et l'extraction des porteurs de charge. Des cellules solaires en CZTSSe avec un rendement de conversion photovoltaïque de 13,7% ont été obtenues. Ces très bons résultats, obtenus grâce à une meilleure comprehnsion du mécanisme de pertes, pourraient être une excellente base pour des améliorations futures<br>In this thesis, the transport properties of charge carriers, grain growth process, VOC loss mechanism and efficiency improvement possibilities of CZTSSe solar cells were investigated. The large VOC loss and low FF of CZTSSe solar cells are the main challenges for efficiency improvement. This is mainly due to the poor quality of the rear interface, the non-optimized alignment of the bandgaps and the secondary phases in the absorber. Three approaches were used in this work to improve the performance of this type of PV cells. First, an interlayer of WO3 was introduced into the back interface to inhibit the unwanted reaction between the WO3 layer and the absorber. Second, the alignment of the bands and the presence of secondary phases at the front interface have been improved at the same time by a low temperature sulfurization treatment. Finally, the design and production of a double band-gap gradient absorber layer in CZTSSe facilitated the separation and extraction of charge carriers. CZTSSe solar cells with a photovoltaic conversion efficiency of 13.7% were obtained. These very good results, obtained thanks to a better understanding of the loss mechanism, could be an excellent basis for future improvements

Des mesures de transport de courant realisees sur des cokes d'anthracene ont montre qu'il apparait une conductivite de polarisation lorsque les echantillons sont soumis a une tension alternative variable. Cette loi d'evolution en #s a permis de rapprocher le concept d'etats localises utilise pour interpreter le comportement des cokes d'anthracene de la notion d'unites structurales de base (u. S. B. ). Des lors, l'energie potentielle des sites localises pouvait etre reliee au degre d'aromaticite des u. S. B. , donc a leur proche environnement. L'interpretation du comportement de la permittivite reelle en fonction de la frequence et de la temperature nous a suggere de determiner simplement la fraction du volume total occupe par les u. S. B. L'evolution des charbons au cours de la pyrolyse donne lieu a une transformation entre 400 et 500c lorsque les resines sont eliminees. L'evolution des cokes dont les temperatures de traitement sont comprises entre 550c et 800c fait apparaitre une pseudo-transition isolant-semi conducteur qui modifie profondement la conductivite des materiaux. L'utilisation d'un modele faisant correspondre l'existence de sites localises dans les charbons a la presence d'usb permet donc de rendre compte d'une part du comportement des phenomenes de polarisation dans ces materiaux et d'autre part, de l'evolution de ces composes durant des pyrolyses a des temperatures superieures a 650c. Cette representation est le reflet coherent a l'echelle microscopique des processus observes au niveau macroscopique