Dissertations / Theses on the topic 'Cathodoluminescence'
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1
Merano, Michele. "Picosecond cathodoluminescence /." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://library.epfl.ch/theses/?nr=3206.
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2
Saba, Francis Minoru. "SEM cathodoluminescence measurement." Thesis, Imperial College London, 1986. http://hdl.handle.net/10044/1/38150.
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3
Day, J. C. C. "Parallel detection of cathodoluminescence." Thesis, University of Bristol, 1988. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.233756.
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4
Abolhassani, N. "Cathodoluminescence of ion-implanted ZnSe." Thesis, University of Hull, 1985. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.375624.
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5
Bailey, S. J. "Cathodoluminescence of quantum well structures." Thesis, University of Bristol, 1987. http://hdl.handle.net/1983/b02b03a2-c0d8-401d-a94e-8bd26b52b953.
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6
PASTRE, DAVID. "Cathodoluminescence en champs proche optique." Reims, 1999. http://www.theses.fr/1999REIMS018.
Full textAbstract:
Un nouveau systeme d'imagerie de cathodoluminescence, beaucoup plus performant en terme de resolution spatiale que les systemes classiques actuels bases sur l'utilisation d'un microscope electronique a balayage (meb) equipe d'un canon thermoionique et d'un systeme de collection des photons en champ lointain par un miroir parabolique, a ete mis au point. La resolution des dispositifs classiques est generalement de l'ordre du m a cause de la diffusion des electrons incidents par chocs et de la portee du transfert d'energie au sein du materiau. Pour aller au dela de cette limite, un microscope a force atomique a ete transforme en un microscope a champ proche optique que nous avons associe a un meb equipe d'un canon a emission de champ et ceci dans le but de collecter en champ proche les photons emis suite a l'excitation par le faisceau electronique du meb. Ainsi, des images de cathodoluminescence avec une resolution laterale de 100 nm ont ete obtenues sur un echantillon de fluorite dopee (caf 2:e 3 + r). Ce dispositif a ensuite ete applique pour localiser les defauts plastiques a la surface d'un cristal ionique de mgo avec une resolution d'un ordre de grandeur superieure au systeme traditionnel. Un modele theorique a aussi ete developpe au cours de cette etude, sa specificite etant la prise en compte des variations de l'equilibre dynamique des centres luminescents dues a leur proche environnement. Ce modele a en particulier permis d'evaluer les effets de la pointe snom, du transfert de l'energie au sein du materiau et d'une eventuelle metallisation en surface. Les resultats theoriques montrent, par exemple pour les semi-conducteurs, qu'une bonne resolution (200 nm) peut etre obtenue meme si la longueur de diffusion des porteurs minoritaires est grande et la vitesse de recombinaison de surface est faible.
7
Pringle, Simon Jeffrey. "Low energy cathodoluminescence of alkali halides." Thesis, University of York, 1992. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.316177.
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8
Zanotti-Fregonara, Carlo Luigi Maria. "Near infrared cathodoluminescence of III-V heterostructures." Thesis, Imperial College London, 1998. http://hdl.handle.net/10044/1/7230.
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9
Fraser, Keith J. "A cathodoluminescence study of gettering in silicon." Thesis, University of Oxford, 2009. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.509935.
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10
Paeche, Helen. "Cathodoluminescence signature of selected minerals of South Australia /." Title page and abstract only, 1995. http://web4.library.adelaide.edu.au/theses/09S.B/09s.bp126.pdf.
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11
Yuan, Jun. "Electron energy loss and cathodoluminescence of rare earths." Thesis, University of Cambridge, 1987. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.256453.
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12
Boyall, Nicholas Matthews. "Combined TEM-cathodoluminescence study of nitride semiconductor structures." Thesis, Durham University, 2003. http://etheses.dur.ac.uk/4078/.
Full textAbstract:
This work presents the results of an investigation into the technique of combined TEM-Cathodoluminescence and its application to the study of GaN epitaxial layers grown by MOVPE and PAMBE on sapphire and LiAlO(_2) substrates respectively - and MOVPE grown In(_x)Ga(_1-x)N/GaN/A1(_2)O(_3) QW structures. The measurement of CL in a TEM allows spectral information to be correlated with structural information. In-situ electron beam degradation curves of panchromatic CL from GaN epilayers and In(_0.1)Ga(_0.9)N QW emission revealed a decline in the luminescence which could be attributed to the introduction of non-radiative recombination centres. The influence of thickness on both CL spectra and images was investigated experimentally and by modelling. A method of normalising STEM-CL images for thickness contrast was developed. Application of this normalisation to In(_0.1)Ga(_0.9)N QWs in cross-section revealed inhomogeneous CL with bright regions 200-700nm in width. No systematic relationship was identified between luminescence at the QW peak emission wavelength, QW(_A), and luminescence at QW(_A) ±10nm. This finding does not support the hypothesis that variation in QW CL brightness is due to local compositional fluctuation. However, clusters of threading dislocations were shown to suppress QW luminescence and are suggested as a cause for the observed inhomogeneity in luminescence. A statistical analysis of (dislocation related) V-pits in In(_x)Ga(_1-x)N MQW samples revealed clustering of pits on a length scale of 60-120nm, but no long range clustering indicative of sub-grain boundaries was found. Finally TEM-CL spectra and monochromatic line-scans were used to show that bundles of basal plane stacking faults in M-plane GaN epitaxial layers grown on LiAlO(_2) emit radiatively at 3.3-3.35eV (l00K). The radiative transition energy is consistent with models in the literature that consider basal plane stacking faults to be layers of cubic GaN in the wurtzite matrix which act as type II QWs.
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Batstone, J. L. "Cathodoluminescence and transmission electron microscopy characterization of ZnSe." Thesis, University of Bristol, 1985. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.355952.
Full text
14
Denisyuk, Andrey Igorevich. "Cathodoluminescence and phase-change functionality of metallic nanoparticles." Thesis, University of Southampton, 2009. https://eprints.soton.ac.uk/340807/.
Full textAbstract:
Nanoscale resolution cathodoluminescence (CL) has been used to demonstrate and investigate the functionality of nanoparticle-based components for future nanophotonic phase-change memory and optical antenna applications. An integrated experimental system based on a scanning electron microscope was developed for the fabrication and in situ characterization of nanoparticles. It was equipped with an atomic beam source for gallium nanoparticle growth, a liquid-nitrogen-cooled cryostat to control substrate temperature in the range from 90 to 315 K and a spectroscopic CL detection system to enable the analysis of electron-beam-induced light emission from nanoparticles across the wavelength range from 350 to 1150 nm. A new technique of light-assisted, size-controlled growth of gallium nanoparticles from an atomic beam has been developed. Through coupling to surface plasmons in nanoparticles, infrared radiation controls the adsorption/desorption rate of gallium atoms on the particles' surface. The experiments revealed a decrease in mean particle diameter (from 68 to 45 nm) with increasing infrared excitation intensity (from 160 to 630 W·cm-2) during deposition, and the production of larger particles with a narrower size distribution for longer deposition times. Gallium nanoparticle phase-change memory provides an important possibility to achieve small element size and low energy consumption. For the first time, it has been shown that information can be written into the structural phase of bistable gallium nanoparticles by electron beam excitation and readout achieved via measurements of their CL emission. Change of up to 20 % in CL emission intensity was observed following low fluence (≥ 35 fJ/nm2) electron-beam-induced, solid-to-liquid phase switching of a monolayer of 60 nm particles. Selective electron beam addressing and CL readout of individual memory elements (comprising less than 50 particles each), within a gallium nanoparticle film, have been also demonstrated. Numerical modeling of CL emission from gallium nanoparticles, performed using the boundary element method, qualitatively reproduces the experimentally observed effects. Optical antennae are expected to become essential elements of future nanophotonic circuits. For the first time, it has been demonstrated that electron-beam-excited pairs of coupled gold nanorods can act as transmitting optical antennae; i.e. they can efficiently convert the energy from a nanoscale excitation (created by a focused 40 keV electron beam) into far-field visible radiation. Enhanced light emission was observed for electron beam injection points in the vicinity of the junction between coupled nanorods, illustrating the increased local density of electromagnetic states in such areas.
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Bidaud, Thomas. "Characterization of nanomaterials by cathodoluminescence for photovoltaic applications." Thesis, université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPAST010.
Full textAbstract:
Le développement récent de dispositifs photovoltaïques solaires fait appel à des matériaux dont les propriétés peuvent varier à l’échelle sub-micronique, par exemple des cellules solaires à base de nanofils III-V, ou des films minces polycristallins de CdTe. Cette thèse a pour but de développer de nouvelles méthodes et techniques basées sur l’utilisation de la cathodoluminescence (CL) et la CL résolue en temps (TRCL) pour sonder ces matériaux à l’échelle nanoscopique. Une première partie est consacrée aux films minces polycristallins en CdTe. L’impact du recuit sous CdCl₂ sur la formation et la passivation de défauts dans les grains et aux joints de grains a été analysé en combinant les cartographies de CL à haute résolution, à température ambiante et à basse température. L’incorporation de Se à différentes concentrations et son effet sur la passivation des défauts et sur l’efficacité radiative de films minces de CdSeₓTe₁-ₓ ont ensuite été étudiés et corrélés à des mesures macroscopiques (tension Voc et mesures de temps de vie). Dans un second temps, des nanofils en GaAs ont été étudiés. Les propriétés optiques et de transport des phases wurtzite (WZ) et zinc-blende (ZB) ont été comparées dans des nanofils uniques, et des déclins radiatifs ont été mesurés (τ(WZ)=0.55 ns et τ(ZB)=0.62 ns). Le dopage n obtenu par incorporation d’élément Te a été déterminé quantitativement, et son homogénéité à l’échelle d’un nanofil unique a été étudiée par cartographie de CL. Des dopages atteignant n=3.3×10¹⁸ cm⁻³, et un gradient de dopage le long des nanofils, ont été mis en évidence. Enfin, la passivation des nanofils de GaAs par ajout d’une coquille en AlGaAs ou en InGaP a été caractérisée par des mesures de l’intensité radiative de CL, de la longueur de diffusion et de la durée de vie des porteurs. Les méthodologies et techniques décrites dans cette thèse peuvent être utilisées pour le développement d’un large éventail de matériaux semiconducteurs, pour des applications photovoltaïques et optoélectroniquesThe recent development of photovoltaic devices makes use of materials with properties that may vary at the sub-micrometer scale, for instance nanowire-based III-V solar cells based or CdTe polycrystalline thin films. This thesis aims at developing new methods and techniques based on cathodoluminescence (CL) and time-resolved CL (TRCL) in order to probe material properties at the nanometer scale. A first part is devoted to CdTe polycrystalline thin films. The role of CdCl₂ annealing on the formation and passivation of defects in the grain interior and at the grain boundaries is analyzed by combining high-resolution CL maps at room- and low-temperature. The incorporation of Se at different concentrations and its effect on defect passivation and radiative efficiency of CdSeₓTe₁-ₓ thin films is investigated and correlated to macroscopic measurements (Voc, lifetimes). A second part is devoted to GaAs nanowires. The optical and transport properties of wurtzite (WZ) and zinc-blende (ZB) phases are compared in single nanowires, and radiative decay measurements are presented (τ(WZ)=0.55 ns et τ(ZB)=0.62 ns). N-doping obtained by incorporation of Te is determined quantitatively, and its homogeneity is studied in single nanowires by CL maps. We evidence doping levels up to n=3.3×10¹⁸ cm⁻³, and a doping gradient along nanowires. Finally, the passivation of GaAs nanowires by an AlGaAs or InGaP shell is characterized by CL measurement of the radiative intensity, diffusion length and lifetime of charge carriers. The techniques and methodologies presented in this thesis may be applied to a wide variety of semiconductor materials for photovoltaic or optoelectronic applications
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Araujo, Daniel. "Cathodoluminescence study of epitaxial III-V quantum well layers /." [S.l.] : [s.n.], 1993. http://library.epfl.ch/theses/?nr=1103.
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Tsou, Shih-En. "Cathodoluminescence and kinetics of gallium nitride doped with thulium." Ohio : Ohio University, 2000. http://www.ohiolink.edu/etd/view.cgi?ohiou1173208509.
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18
Henley, S. J. "Cathodoluminescence studies of defects and piezoelectric fields in GaN." Thesis, University of Bristol, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.391184.
Full text
19
Meaden, Graham M. "Cathodoluminescence studies of diamond in the scanning electron microscope." Thesis, University of Bristol, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.357826.
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BRECHET, PHILIPPE. "Cathodoluminescence a tres basse energie du semi-conducteur gaas." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066782.
Full textAbstract:
Le sujet de ce travail est l'etude de l'interaction du semi-conducteur gaas avec des electrons de tres basse energie injectes depuis le vide dans la bande de conduction. Nous avons determine l'efficacite de la creation de paires electron trou par ionisation par impact. Comme application, l'abaissement de l'affinite electronique permet la detection de luminescence polarisee circulairement pour des electrons de spin injectes au bas de la bande de conduction. Nous avons aussi pu etudier le rendement de l'emission electronique secondaire en fonction de l'affinite electronique. Nous avons determine une loi experimentale reliant la probabilite d'emission secondaire et l'affinite electronique. Nous avons determine une loi experimentale reliant la probabilite d'emission secondaire et l'affinite electronique
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Nunn, Patricia Jean Thomson. "Characterisation of potassium tantalate niobate optical waveguides formed by ion implantation and surface studies of Nd YAG crystals." Thesis, University of Sussex, 2003. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.288799.
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Borschneck, Daniel. "Défauts ponctuels des calcites et cathodoluminescence : étude quantitative et applications à la recherche de provenance des marbres blancs." Bordeaux 3, 1998. http://www.theses.fr/1998BOR30203.
Full textAbstract:
Les defauts ponctuels presents dans les carbonates sont tres sensibles a un apport d'energie externe. Ils reagissent en produisant une luminescence dont les caracteristiques spectrales et l'intensite dependent de la nature des defauts et du champ cristallin qui les environnent, autrement dit, des caracteristiques du milieu de croissance du cristal. Cette idee a guide la recherche a laquelle nous avons ete associes dans le cadre de la preparation d'une these de doctorat, dont le but essentiel etait de mesurer l'apport de l'utilisation de la cathodoluminescence (cl) aux recherches sur la provenance des marbres blancs utilises dans le passe. En ce qui concerne la physique de base, nous avons etabli a partir de syntheses cristallines que trois des quatre principales composantes de l'emission de la calcite, constituant essentiel des marbres, etaient dues a des defauts matriciels ; la quatrieme a ete, classiquement, attribuee a l'ion mn#2#+ en substitution de ca#2#+. L'etude de 42 echantillons de marbre blanc broye a montre que les ambiguites rencontrees en utilisant des methodes de seriation telles que l'analyse des traces ou des isotopes #1#3c et #1#8o, pourraient etre presque totalement levees grace a l'analyse spectrale de la cl et son expression quantitative dans un espace chromatique conventionnel. Cependant, le broyage des echantillons fait perdre une donnee majeure : la texture du marbre. Afin d'y remedier, l'etude a ete poursuivie a partir de 35 fragments provenant de carrieres identifiees. Le traitement precedent, complete par l'analyse d'image des textures en cl, fait progresser la demarche et aboutit a des resultats tres encourageants. Enfin, l'utilisation couplee de plusieurs methodes, cl, isotopes, resonance paramagnetique, elements-traces, granulometrie semble constituer desormais la strategie methodologique a mettre en uvre afin d'apprehender avec des chances raisonnables de succes le difficile probleme de la provenance des marbres blancs.
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Shea, Lauren Elizabeth. "ZnGa₂O₄ and ZnGa₂O₄:Mn²⁺ for potential use in vacuum fluorescent displays /." This resource online, 1993. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-01102009-063207/.
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NGIJOI, FRANCOIS. "Apport de la cathodoluminescence a la microcaracterisation des materiaux mineraux." Besançon, 1998. http://www.theses.fr/1998BESA2013.
Full textAbstract:
Le travail realise s'articule autour des applications de la spectrometrie de cathodoluminescence a la microcaracterisation des materiaux isolants ou semi-conducteurs avec une approche preliminaire rappelant les donnees de base a memoriser. La premiere application, strictement analytique, est focalisee sur l'etude des zircons (zrsio#4) naturel et synthetique en vue d'identifier et de quantifier eventuellement dans ces materiaux les impuretes des elements du groupe des lanthanides. La comparaison de la spectrometrie de cathodoluminescence et celle plus classique des rayons x dispersive en energie est apprehendee de facon a montrer les specificites et les complementarites de ces deux methodes analytiques. La seconde application est relative a l'etude du comportement des materiaux isolants sous faisceau electronique et prend en compte non plus uniquement le role des impuretes mais principalement celui des defauts structuraux qui induisent les effets de charges voire de claquage dans ces materiaux. Les materiaux choisis dans cette autre voie d'etude sont des alumines synthetiques diversement dopees ainsi que les alumines ceramiques. La derniere application porte sur les mecanismes d'impacts du materiau alumine lors de la preparation mecanique des surfaces de titane par sablage en prealable aux operations ulterieures d'assemblage par collage. Une attention particuliere est portee au phenomene d'incrustation apres fragmentation des particules fines d'alumine a la surface du materiau traite. L'ensemble du travail presente est fonde sur les potentialites des methodes de cathodoluminescence pour la microcaracterisation des materiaux ceramiques a l'etat massif ou a l'etat disperse.
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Williams, Lizandra Clarissa. "Cathodoluminescence and degradation of oxide thin film and powder phosphors." [Gainesville, Fla.] : University of Florida, 2004. http://purl.fcla.edu/fcla/etd/UFE0008391.
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26
Manigault, Patrick Alexander. "Second order luminescent saturation effects in phosphors." Diss., Georgia Institute of Technology, 2001. http://hdl.handle.net/1853/30700.
Full text
27
Cleton, François. "Origine des fluctuations de luminescence dans les hétérojonctions GaIn1-xP/InP/InP(n+)." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10106.
Full textAbstract:
La cathodoluminescence et la microscopie électronique en transmission des hétérojonctions GaxIn1-xP/InP/InP(n+) nous ont permis d'étudier les mécanismes de relaxation relativement méconnus dans ce type de système. Les observations effectuées, confirment que la nucléation de macles suivant la direction 110 participe activement à la relaxation des couches épitaxiées en tension. L'accroissement de l'épaisseur de ces macles avec le taux de désadaptation entraîne une multiplication des phénomènes de glissement dévié et, par conséquent, la présence de nombreuses fautes d'empilement suivant la direction 110. Outre les macles et les fautes d'empilement, nous notons la présence de dislocations à l'interface. Dans le cas des structures faiblement désadaptées, celles-ci se présentent sous forme de réseaux bidimensionnels de dislocations parfaites 60 caractéristiques d'une croissance bidimensionnelle. Dans le cas des structures plus désadaptées, les réseaux sont composés de dislocations de type coin cisaillées par des dislocations parfaites 60. Cette configuration est plus conforme à une croissance tridimensionnelle caractéristique des systèmes en tension. Le substrat InP des structures étudiées étant fortement dope de type n, un important phénomène de recyclage de photons a pu être mis en évidence. Celui-ci conduit a une illumination de la couche épitaxiée par le substrat, des les faibles tensions d'accélération du faisceau d'électron. Outre quelques fluctuations de dopage, les dislocations d'interface apparaissent alors comme le principal régulateur de ce phénomène de recyclage et conduisent à de substantielles fluctuations spatiales de luminescence dans les différents échantillons. Les analyses par spectroscopie de cathodoluminescence révèlent que ces dislocations participent de façon efficace, tout comme les dislocations partielles des macles, à la relaxation plastique de ces couches.
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Catalano, Sarah L. "Transport Imaging developing an optical technique to characterize bulk semiconductor materials for next generation radiation detectors." Thesis, Monterey, Calif. : Naval Postgraduate School, 2009. http://edocs.nps.edu/npspubs/scholarly/theses/2009/Jun/09Jun%5FCatalano.pdf.
Full textAbstract:
Thesis (M.S. in Physics)--Naval Postgraduate School, June 2009.Thesis Advisor(s): Haegel, Nancy M. "June 2009." Description based on title screen as viewed on July 10, 2009. Author(s) subject terms: Cathodoluminescence, Diffusion, Drift, Mobility, Lifetime, Bismuth Ferrite, BiFeO3 , Semiconductor, Transport Imaging. Includes bibliographical references (p. 61-62). Also available in print.
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Lachaud, Etienne. "Maîtrise des propriétés optiques de céramiques transparentes par le contrôle des paramètres physicochimiques des précurseurs et des techniques d'élaboration. Cas du YAG." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1019/document.
Full textAbstract:
Ces travaux ciblent l’étude de la relation entre la microstructure et les propriétés optiques découlant d’une céramique de YAG:Ce. Les propriétés microstructurales d’une céramique luminescente définissent sa capacité à transmettre et émettre la lumière. En considérant l’ensemble des étapes d’élaboration, de la mise en forme de la poudre jusqu’à la densification maximale du matériau final, nous cherchons à déterminer les facteurs régissant l’activité de luminescence. Les céramiques ont été élaborées à partir de poudres commerciales produites par l’entreprise Baikowski. Les caractérisations réalisées sur les particules de poudres ont mis en évidences de défauts internes à l’échelle nanométrique. Une mise en forme par atomisation, pressage uni-axial et pressage isostatique a précédé une densification par pressage isostatique à chaud (HIP). Afin de conservé une bonne finesse granulaire, nous n’avons pas utilisé d’additif de frittage. La maitrise des conditions d’élaborations nous a permis de réaliser des céramiques à microstructures variables. Certaines de ces céramiques présentent de bonnes propriétés de transparence. Les caractérisations optiques confirment l’influence des facteurs expérimentaux considérés. Nous notons l’impact significatif de la quantité et de la dimension des phases diffusantes sur les propriétés optiques du matériau à travers les mécanismes de diffusion optique. De plus, ces phases diffusantes affectent le spectre d’émission du matériau. Un rendement de luminescence maximal a été observé pour une taille de grain sub-micronique. La corrélation des caractérisations optiques et microscopiques mettent en évidence l’influence de l’absorption non radiative sur l’efficacité globale. Grace à la technique de cathodoluminescence couplé à la microscopie électronique à balayage, nous avons observé la répartition spatiale de la luminescence ou sein de l’ensemble des matériaux élaborésThis work aims to study the relationship between microstructure and optical properties of a Ce:YAG ceramic. The microstructural properties of a luminescent ceramic define its capacity to transmit and emit light. Considering the integrally of the elaboration process, from powder shaping to maximal densification, our goal is to identify the factors ruling the luminescence activity. Ceramics were elaborated from Baikowski’s commercial powders. The characterizations on powders particules put in evidence internal defects at the nano scale. The shaping steps (granulation, pressing and isostatic pressing) were followed by densification through hot isostatic pressing (HIP). In order to keep a thin microstructure, we did not used any sintering additives. The mastering of elaboration allowed us to fabricate ceramics with different microstructures. Some of those ceramics present good transparency. Optical characterizations confirm the influence of the investigated parameters. We note the significant impact of both quantity and dimension of secondary phases on optical properties through scattering processes. Thus, scattering affects the emission spectra of the material. A maximal luminescence yield has been observed for a submicronic grain size. Linking optical and microscopic observations, we put in evidence the influence of un-radiative absorption mechanisms on efficiency. Thanks to cathodo-luminescence scanning electron microscopy, we observed the spatial repartition of luminescence on the full range of the elaborated materials
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Third, Christine Elizabeth. "The effect of short term anneals on the cathodoluminescence of GaAs." Thesis, University of British Columbia, 1990. http://hdl.handle.net/2429/32175.
Full textAbstract:
This study examines the effect of furnace annealing and rapid thermal annealing (RTA) on the room-temperature cathodoluminescence (CL) image of liquid encapsulated Czochralski (LEC) GaAs substrates. Furnace annealed samples were heated in a tube furnace for 20 minutes at temperatures from 600 to 950 °C. RTA annealed samples were heated in a commercial RTA furnace for 5 s at temperatures from 650 to 950 °C. The times used for both methods are typical of those used for post-ion implantation annealing although selected samples were RTA annealed at times from 10 to 160 s. The temperature range examined has been extended beyond typical post-ion implantation anneal temperatures to investigate the effect of temperature on the substrate. Examination of RTA annealed GaAs using CL has not been reported previous to this investigation.
The CL images of the annealed samples are compared with those of the as-received (un-annealed) material. The CL images of the LEC GaAs wafers prior to annealing have dark spots which correspond to the location of dislocations with regions of higher CL intensity surrounding them. These regions of higher CL intensity are referred to as 'halos'. The remaining material has a CL intensity lower than these halos. The dislocations in LEC GaAs form into cellular networks to reduce the strain energy in the crystal. When viewed at low magnification the overlap of the halos makes the cell walls appear bright and the cell interiors appear dark in a CL image.
The furnace annealed substrates show an increase in CL intensity in the interior of the cells. The halos are still present at the cell walls but a region of low CL intensity persists outside the halos making the cell walls appear dark with a brighter interior. This behaviour was seen in all the furnace annealed material although the contrast decreases with increasing anneal temperature.
The RTA anneal samples show similar behaviour to the furnace annealed samples at temperatures below 800 °C. Above this temperature the halos are no longer noticeable in the surface CL images, although the region of lower CL intensity can be seen along some cell walls. When a cleaved cross-section is examined using CL, there are regions of higher CL intensity adjacent to both surfaces. These regions typically extend from 100 to 200 μm in from the surface and are nearly uniform in depth. The centre region of the sample appeared the same as the as-received material with dislocation spots, surrounding halos and low CL intensity in the interiors of the cells.
The bright regions seen in the cross-section CL images of the RTA samples were examined using photoluminescence at liquid helium temperatures. This investigation found a correlation between the bright regions and the presence of Cu. In addition, the amount of residual Cu on the surface has a significant affect on the depth of the bright bands. Low residual Cu levels results in shallower band depths than high residual Cu levels. It is proposed that the presence of the Cu acts to increase the recombination rate thus increasing the brightness of the CL image.Applied Science, Faculty of
Materials Engineering, Department of
Graduate
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Picouet, Pierre. "Application de la cathodoluminescence à l'étude des céramiques archéologiques et modernes." Bordeaux 3, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR31160.
Full text
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Meerschman, Christian de. "Caractérisation par cathodoluminescence de couches GaAs épitaxiées et de leurs dislocations." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10076.
Full textAbstract:
Dans une première partie, nous avons utilisé la cathodoluminescence comme méthode locale de caractérisation de couches épitaxiées. Nous discutons de l'influence, sur cette intensité, des longueurs de diffusion dans les différentes couches ainsi que des vitesses de recombinaison en surface et aux interfaces. Les expériences ont été réalisées à 300 K et à 77 K sur des structures à deux couches déposées sur un substrat; les échantillons sont des homojonctions GaAs obtenues par MBE (Molecular Beam Epitaxy), ainsi qu'une hétérostructure InP/GalnAs/InP obtenue par MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). Nous avons étudié l'influence de la température de croissance et du dopage en silicium sur les paramètres. Dans une seconde partie, un modèle physique de contraste de cathodoluminescence de dislocations perpendiculaires à la surface est proposé. Nous avons étudié le contraste de cathodoluminescence de dislocations de croissance et de dislocations fraîches introduites par microindentations dans des couches épitaxiées de dopages différents (4. 1017 et 2. 1018 cm3). Pour la première fois, les champs électriques associés au champ de déformation de la dislocation sont envisagés comme étant à l'origine de la recombinaison aux dislocations. L'augmentation de l'efficacité de recombinaison de la dislocation avec le dopage et des portées de capture de l'ordre de 2000 A expliquent les fortes valeurs de contraste obtenues expérimentalement
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Jensen, Amberly Evans. "Modeling the Defect Density of States of Disordered SiO2 Through Cathodoluminescence." DigitalCommons@USU, 2014. https://digitalcommons.usu.edu/etd/3886.
Full textAbstract:
This study measures the electron-induced luminescence (cathodoluminescence) for various samples of fused silica. With a band gap of ~8.9 eV, visible and near-IR (NIR) luminescence occurs only if there are states (localized defect or trap states) within the forbidden band gap for electrons to occupy. A model is presented based on the electronic band structure and defect density of states—used to explain electron transport in highly disordered insulating materials—which has been extended to describe the relative cathodoluminescent intensity and spectral bands as a function of incident beam energy and current density, sample temperatures, and emitted photon wavelength.
Tests were conducted on two types of disordered SiO2 samples, the first type containing two variations: (i) thin (~60 nm) coatings on reflective metal substrates, and (ii) ~80 μm thick bulk samples. Luminescence was measured using a visible range SLR CCD still camera, a VIS/NIR image-intensified video camera, a NIR video camera, and a UV/VIS spectrometer. Sample temperature was varied from ~295 K to 40 K. The results of these tests were fit with the proposed model using saturation dose rate and mean shallow trap energy as fitting parameters and are summarized below.
First, each incident energy has a corresponding penetration depth, or range, which determines the fraction of energy absorbed in the material. In the thinner samples, the range exceeds the thickness of the sample; therefore, the intensity decreases with increasing energy. However, for the thicker samples, the range is less than the sample thickness and the intensity increases linearly with incident energy.
Next, at low current densities, luminescent intensity is linearly proportional to incident current density through the dose rate. At very high current densities, saturation is observed.
Finally, the overall luminescent intensity increased exponentially as T decreased, until reaching an optimum temperature, where it falls off to zero (as the model predicts). The spectra show four distinct bands of emitted photon wavelengths, corresponding to four distinct energy distributions of defect states within the band gap, each behaving differently with temperature. The response of each band to temperature is indicative of the extent to which it is filled.
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Chen, Hung-Ling. "Ultrathin and nanowire-based GaAs solar cells." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS355/document.
Full textAbstract:
Confiner la lumière dans un volume réduit d'absorbeur photovoltaïque offre de nouvelles voies pour les cellules solaires à haute rendement. Ceci peut être réalisé en utilisant des nanostructures pour le piégeage optique ou des nanofils de semi-conducteurs. Dans une première partie, nous présentons la conception et la fabrication de cellules solaires ultra-minces (205 nm) en GaAs. Nous obtenons des résonances multiples grâce à un miroir arrière nanostructuré en TiO2/Ag fabriqué par nanoimpression, résultant en un courant de court-circuit élevé de 24,6 mA/cm². Nous obtenons le record d’efficacité de 19,9%. Nous analysons les mécanismes des pertes et nous proposons une voie réaliste vers un rendement de 25% en utilisant un absorbeur de GaAs de 200 nm d'épaisseur seulement. Dans une deuxième partie, nous étudions les propriétés de nanofils en GaAs crûs sur substrats Si et nous explorons leur potentiel comme absorbeur photovoltaïque. Un dopage élevé est souhaité dans les cellules solaires à nanofils en jonction coeur-coquille, mais la caractérisation à l'échelle d'un nanofil unique reste difficile. Nous montrons que la cathodoluminescence (CL) peut être utilisée pour déterminer les niveaux de dopage de GaAs de type n et p avec une résolution nanométrique. Les semi-conducteurs III-V de type n présentent une émission décalée vers le bleu, à cause du remplissage de la bande de conduction, tandis que les semi-conducteurs de type p présentent une émission décalée vers le rouge due à la réduction du gap. La loi de Planck généralisée est utilisée pour fitter tout le spectre et ainsi évaluer quantitativement le niveau de dopage. Nous utilisons également la polarimétrie de CL pour déterminer sélectivement les propriétés de phases wurtzite/zinc-blende d'un nanofil unique. Nous montrons enfin des cellules solaires fonctionnelles à nanofils de GaAs. Ces travaux ouvrent des perspectives vers une nouvelle génération de cellules photovoltaïquesConfining sunlight in a reduced volume of photovoltaic absorber offers new directions for high-efficiency solar cells. This can be achieved using nanophotonic structures for light trapping, or semiconductor nanowires. First, we have designed and fabricated ultrathin (205 nm) GaAs solar cells. Multi-resonant light trapping is achieved with a nanostructured TiO2/Ag back mirror fabricated using nanoimprint lithography, resulting in a high short-circuit current of 24.6 mA/cm². We obtain the record 1 sun efficiency of 19.9%. A detailed loss analysis is carried out and we provide a realistic pathway toward 25% efficiency using only 200 nm-thick GaAs absorber. Second, we investigate the properties of GaAs nanowires grown on Si substrates and we explore their potential as active absorber. High doping is desired in core-shell nanowire solar cells, but the characterization of single nanowires remains challenging. We show that cathodoluminescence (CL) mapping can be used to determine both n-type and p-type doping levels of GaAs with nanometer scale resolution. n-type III-V semiconductor shows characteristic blueshift emission due to the conduction band filling, while p-type semiconductor exhibits redshift emission due to the dominant bandgap narrowing. The generalized Planck’s law is used to fit the whole spectra and allows for quantitative doping assessment. We also use CL polarimetry to determine selectively the properties of wurtzite and zincblende phases of single nanowires. Finally, we demonstrate successful GaAs nanowire solar cells. These works open new perspectives for next-generation photovoltaics
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Gmili, Youssef El. "Étude et caractérisations par cathodoluminescence de couches minces d'InGaN pour le photovoltaïque." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0228/document.
Full textAbstract:
GaN et ses alliages ternaires et quaternaires du système Ga(B,In,Al) sont devenus au cours des dernières années des semiconducteurs phare de l'optoélectronique. Plus spécifiquement l'alliage InGaN qui présente une énergie de bande interdite (0, 77eV, pour l'InN à 3, 4eV, pour le GaN) permettant l'absorption quasi totale du spectre visible se positionne comme un excellent candidat pour la réalisation de cellules solaire multi-jonctions à très haut rendement. La croissance de couches épitaxiales d'InGaN avec une forte teneur en indium et une bonne qualité structurale et morphologique reste néanmoins un challenge. Notre groupe a été parmi les premiers à relever ce challenge en proposant une technique de croissance originale consistant à insérer périodiquement de fines couches de GaN dans la couche épaisse d'InGaN. Ce travail s'inscrit dans ce contexte et porte sur les caractérisations morphologiques, structurales et optiques des différentes structures élaborées et qui ont permit l'optimisation du procédé de croissance et l'obtention de couches d'InGaN avec une teneur en indium de 15%, une épaisseur de 120nm et des qualités structurales et optiques de premier ordre. La partie centrale du travail a consisté en la mise en oeuvre et l'utilisation de la technique de cathodoluminescence pour l'étude des matériaux InGaN élaborés au laboratoire par MOVPE. Les principales avancées de ce travail, outre la contribution au succès de l'obtention de couches d'InGaN de grande qualité, concernent la confirmation du mode de croissance des couches d'InGaN (transition 2D-3D, type et rôle des inclusions de surface), la détermination de l'épaisseur critique des couches en fonction du taux d'indium, et la modélisation du phénomène de cathodoluminescence par méthode Monte-CarloGaN and its ternary and quaternary alloys Ga(B, In, Al)N have become in recent years one of the most important semiconductor materials for applications in optoelectronics. More specifically, the InGaN alloy, that has a band gap energy (0.77eV for InN, 3.4eV for GaN) allowing almost full absorption of the visible spectrum can be an excellent candidate for the realization of highly efficient multi-junctions solar cells. However, the growth of InGaN epitaxial layers with high indium content and good structural and morphological quality remains a challenge. Our group was among the first to meet this challenge by proposing an original growth technique consisting in the periodical insertion of thin GaN layers in the thick InGaN layer. The present work falls in this context and focuses on the morphological, structural and optical characterization of different InGaN structures that have been developed, allowing the optimization of the growth process and the obtention of InGaN layers with an indium content of 15%, a thickness of 120nm and a high structural and optical quality. The main aspect of the present work consist in the implementation and use of the cathodoluminescence technique to study the InGaN materials grown by our group using MOVPE. The main achievements of this work, in addition to the contribution to the success of getting high quality InGaN layers, relate to the confirmation of the growth mode of InGaN layers (2D - 3D transition, type and role of surface inclusions), the determination of the critical layer thickness according to the indium content, and the modeling of the cathodoluminescence phenomenon using Monte Carlo method
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Ronot-Limousin, Isabelle. "Étude de la luminescence de l'ion Ce³⁺ dans le sulfure SrS et les thiogallates alcalino-terreux en vue d'application à la visualisation." Bordeaux 1, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR12002.
Full textAbstract:
En vue d'application dans les dispositifs de visualisation électroluminescents ou cathodolumunescents, les caractéristiques de l'émission 5d→4f de l'ion Ce³⁺ dans les sulfures SrS et SrGa2S4 ont fait l'objet d'une étude détaillée. Celle-ci a montré notamment qu'en raison de la faible extinction par concentration et de la stabilité thermique de l'émission, le thiogallate SrGa2S4 dopé au cérium possédait les caractéristiques requises pour une utilisation comme luminophore bleu dans les écrans cathodiques fonctionnant sous forte densité de courant. Une étude comparative de la luminescence du cérium dans les thiogallates riches en alcalino-terreux (Sr2Ga2S5, Ba2Ga2S5, Ba3Ga2S6, Ba4Ga2S7) a été effectuée. La stabilité thermique de l'émission y est très supérieure à celle de l'émission 5d→4f de l'ion Eu²⁺. L'extinction thermique est attribuée à des processus de photoionisation.
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Ronot-Limousin, Isabelle. "Étude de la luminescence de l'ion Ce³⁺ dans le sulfure SrS et les thiogallates alcalino-terreux en vue d'application à la visualisation." Bordeaux 1, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR10501.
Full textAbstract:
En vue d'application dans les dispositifs de visualisation électroluminescents ou cathodolumunescents, les caractéristiques de l'émission 5d→4f de l'ion Ce³⁺ dans les sulfures SrS et SrGa2S4 ont fait l'objet d'une étude détaillée. Celle-ci a montré notamment qu'en raison de la faible extinction par concentration et de la stabilité thermique de l'émission, le thiogallate SrGa2S4 dopé au cérium possédait les caractéristiques requises pour une utilisation comme luminophore bleu dans les écrans cathodiques fonctionnant sous forte densité de courant. Une étude comparative de la luminescence du cérium dans les thiogallates riches en alcalino-terreux (Sr2Ga2S5, Ba2Ga2S5, Ba3Ga2S6, Ba4Ga2S7) a été effectuée. La stabilité thermique de l'émission y est très supérieure à celle de l'émission 5d→4f de l'ion Eu²⁺. L'extinction thermique est attribuée à des processus de photoionisation.
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Ben, Amara Ayed. "Céramiques glaçurées de l'espace méditerranéen (IXe -XVIIe siècles après J. -C. ) : matériaux, techniques et altération." Bordeaux 3, 2002. https://hal.science/tel-04165065.
Full textAbstract:
Les céramiques glaçurées anciennes, fabriquées pour façonner des objets utilitaires, décoratifs ou fonctionnels, notamment en architecture sont, au sens moderne de l'expression, des "matériaux composites". En effet, elles associent une terre cuite -ou une fritte-, un verre (la glaçure) et des colorants minéraux ajoutés afin de créer un décor. À ce titre, elles sont porteuses de précieuses informations sur les techniques du passé, les échanges commerciaux et culturels et d'une certaine manière, sur les modes de vie. De surcroît, elles sont aujourd'hui toujours utilisées et dynamisent un secteur important sur le plan social et économique. Depuis longtemps, les spécialistes des sciences du passé de l'homme s'y sont intéressés, mais seuls, les formes et les décors, furent accessibles jusqu'à une époque récente. C'est surtout à partir des années 1980 que les méthodes physiques de micro-observation et de micro-analyse ont permis d'expliquer l'origine des couleurs des décors, de décrire les textures, de déterminer les compositions, de repérer des altérations. . . Ces données nouvelles sont en train de renouveler les connaissances sur les matériaux anciens. Notre travail de recherche est consacré à l'étude d'échantillons de céramique glaçurée utilitaire ou architecturale qui proviennent de différents pays de l'espace méditerranéen et sont attribuables à diverses cultures qui se distribuent dans le temps sur près d'un millénaire (IX' - XVIIe siècles). Nous nous sommes attaché tout particulièrement à décrire les textures, déterminer les compositions, rechercher une provenance ou des indices technologiques, interpréter un processus de dégradation. Au total, nous avons examiné de manière approfondie 109 échantillons et nous présentons les résultats sous forme de 12 opérations de recherche en fonction des problématiques spécifiques posées. Parmi les méthodes de recherche mises en oeuvre, nous avons beaucoup travaillé sur l'imagerie en cathodoluminescence (CL) et en microscopie électronique à balayage (MEB), couplée à l'analyse élémentaire par fluorescence X ; [etc. . . ]
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Ravi, Sai Gopal Reddy. "Low Temperature Cathodoluminescence of Er Doped AlN Epilayers in the Visible Region." Ohio University / OhioLINK, 2014. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ohiou1406846531.
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Meuret, Sophie. "Intensity interferometry experiments in a scanning transmission electron microscope : physics and applications." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS112/document.
Full textAbstract:
L'optique quantique réalisée à l'échelle du nanometer est un défit crucial, surtout pour la caractérisation d'émetteur de photon unique. Ces émetteurs sont des défauts ponctuels dans des matériaux (quelques angströms) ou des structures confinées de quelques nanomètres. Une façon d'atteindre cette échelle est d'utiliser la cathodoluminescence (CL) dans un microscope électronique à transmission à balayage (CL-STEM) [1]. Cependant, lorsque l'on cherche à étudier les propriétés statistique d'émission de la lumière sortant d'une expérience de CL, ce qui est nécessaire pour étudier par exemple la nature quantique d'émetteur de photon unique (SPE), une expérience dédiée s'ajoutant à l'expérience de CL-STEM doit être réalisée. Quelques mois avant mon arrivé dans le groupe STEM du LPS, une expérience d'interférence des intensités (HBT) qui mesure la fonction d'autocorrélation g(2)(τ) du signal de CL a été construit [2]. Il est bien connu que la signature univoque d'un SPE en photoluminescence (PL) est l'antibunching, c'est à dire que le g(2)(τ) est toujours inférieur à un. Il a été récemment démontré que lorsque seulement un SPE est excité la CL-STEM est similaire à la PL sur un célèbre SPE, le centre NV dans le diamant. Dans cette thèse nous montrerons comment la CL-STEM a permis de caractériser un nouveau défaut ponctuel dans le h-BN, montrant la pertinence de l'expérience HBT dans un CL-STEM pour découvrir et caractériser de nouveaux SPE. Cependant, en étudiant l'excitation de multiple SPE en CL, on a découvert un nouveau phénomène d'émission, caractérisé par un grand effet de regroupement (bunching) dans la fonction g(2) (g(2)(0) > 35), en complète contradiction avec les mesures de PL et ce que l'on pourrait attendre (g(2)(0)< 1). Dans mon manuscrit de thèse, cet effet surprenant a été expérimentalement étudié, expliqué théoriquement et appliqué à la mesure de temps de vie à l'échelle du nanomètre. Parce que l'optique quantique est souvent liée à la plasmonique quantique, je présenterai pour conclure une proposition théorique en collaboration avec Javier Garcia de Abajo pour étudier la plasmonique quantique dans un microscope électronique à transmission à balayageQuantum optics performed at the nanometer scale is an important challenge, especially for quantum emitters characterization. They can be point defects in material (few ang- ströms) or confined structures of a few nanometers. A way to reach this scale is by using cathodoluminescence (CL) performed in a scanning transmission electron microscope (CL- STEM), which has only recently been done [1]. However, when aiming at studying the statistical properties of the light coming out of a CL experiment, which is necessary to e. g. study the quantum nature of Single Photon Emitters (SPE) emission, dedicated expe- riments on top of regular CL ones have to be designed. Few months before my arrival in the STEM-group of the LPS, an intensity interferometry experiment (HBT) that measures the autocorrelation function g(2) of the CL signal intensity was built [2]. It is well known that the clear signature of SPE as measured in photoluminescence (PL) is antibunching in the g(2)(τ), namely that the autocorrelation function is always less than one. It was re- cently demonstrated on a famous SPE, the Nitrogen vacancy (NV) defect in diamond, that CL-STEM is similar to PL when only one SPE is involved. In this thesis we will see how CL-STEM allowed to characterize a new point defect in h-BN, showing the relevance of HBT experiments in a CL-STEM for discovering and characterizing new SPE. However, by studying the excitation of multiple SPE in CL, we discovered a new emission phenomenon, characterized by a huge bunching effect of the g(2)(τ) function (g(2)(0) > 35), in complete contradiction to PL measurements and expectations (g(2)(0)<1). In my thesis manuscript, this surprising effect will be experimentally investigated, theoretically explained and applied to lifetime measurement at the nanometer scale. Because quantum optics is often linked to quantum plasmonics, I will present, to conclude, a theoretical proposal, in collaboration with J. Garcia de Abajo, about quantum plasmonics measurement in a STEM
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Henderson, Iain Henry Campbell. "Fluid pressure variations in quartz veins, Pyrenees, France : fluid inclusion and cathodoluminescence studies." Thesis, University of Leeds, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.483635.
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El, Ali Ahmad. "Etude des roches carbonatees de reservoirs d'hydrocarbures par resonance paramagnetique electronique et cathodoluminescence." Paris 7, 1989. http://www.theses.fr/1989PA077048.
Full textAbstract:
Les roches carbonatees observees par cathodoluminescence presentent des zonations qui peuvent correspondre a des moldifications de la couleur et/ou de l'intensite de luminescence. Cette difference de teinte s'observe egalement entre le ciment et la matrice des carbonates naturels. Pour comprendre ces differences observees, on realise une analyse spectrale de la cathodoluminescence sur microsonde electronique equipee par spectrometre optique. Puis, on etudie la distribution intersite de l'ion mn#2#+ dans la dolomite par resonance paramagnetique electronique. Les donnees de rpe sont correles avec les spectres de cl. On montre que les variations de la couleur de cl sont liees a la cristallochimie de l'ion mn#2#+ dans la dolomite
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Butler, Kort H. "The Role of Diagenesis in Reservoir Development of the Big Clifty (Jackson) Sandstone in South-Central Kentucky." TopSCHOLAR®, 2016. http://digitalcommons.wku.edu/theses/1642.
Full textAbstract:
The Big Clifty is a Chesterian-age Mississippian sandstone member of the Golconda Formation that extends from south-central Kentucky into adjacent Illinois and Indiana. Asphaltic deposits and conventional petroleum plays are distributed along the Pennyrile Fault System and Plateau in the southeastern portion of the Illinois basin. In south-central Kentucky anomalous oil-saturation geometries are observed in cored sections of the Big Clifty from wells in Warren and Butler counties along the margin of the Pennyrile Plateau. Petrographic study of the cores has revealed several diagenetic processes that have contributed to, or are directly responsible for, the anomalous oil saturation geometries and resultant reservoir partitioning.
This study utilizes standard transmitted and reflected light microscopy, UVepifluorescence, optical cold-cathode cathodoluminescence microscopy, scanning electron microscopy, and alizarin red S and potassium ferricyanide staining in petrographic examination. Raman microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, transmitted electron microscopy, and X-ray diffraction assisted in identification and compositional analysis of minerals. Quantification of framework grains and cement compositions, porosity, and grain-size distributions was also conducted. This study’s data classified the Big Clifty as a fine to very-fine grained, quartz arenite with predominantly silicious and phyllosilicate cements and a mean of porosity of 7%.
Oil-saturation geometries concordant to rock fabric are due to compaction, weathering of labile grains, and precipitation of authigenic cements (mainly quartz, kaolinite, and pyrite). A paragenetic sequence, established from textural evidence, places quartz, kaolinite, and pyrite phases early in paragenesis with labile grain dissolution, compaction, and precipitation of ferroan carbonate cement, with development of vugular porosity occuring later during burial. These phases and processes enhanced preexisting porosity and permeability heterogeneities within the rock. Nodular pyrite, oil emplacement, and precipitation of poikilotopic calcite are the latest diagenetic events. Nodular pyrite and poikilotopic calcite are responsible for oil-saturation geometries distinctly discordant with rock fabric. Poikilotopic calcite forms interstratal seals, occluding porosity, replacing framework grains and cements, and overprinting primary rock fabric. This study’s preliminary research into the poikiloptopic calcite suggests its occurrence is possibly associated with the cored wells’ shallow depths less than 500 feet (150 meters), and proximity to near-vertical faults and waters from drainage systems of karstified carbonate aquifers updip.
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William, Gerald Martin. "The study of electronic materials for light emitting devices using scanning cathodoluminescence electron microscopy." Thesis, University of Birmingham, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.289377.
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Burton, Nicholas C. "Characterisation of strain and microstructure variation in synthetic diamond by electron microscopy and cathodoluminescence." Thesis, University of Bristol, 1995. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.296701.
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Banini, Godsway Kwaku. "Studies of Vickers indentations in ceramic and semiconductor crystals using cathodoluminescence and photoluminescence techniques." Thesis, University of Cambridge, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.620669.
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Gaudreau, François. "Étude des propriétés optiques d'un nombre réduit de boîtes quantiques par photoluminescence et cathodoluminescence." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2004. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4593.
Full textAbstract:
Ce mémoire de maîtrise présente les résultats obtenus par spectroscopie de la photoluminescence, spectroscopie de la cathodoluminescence et par imagerie de la cathodoluminescence sur un nombre très réduit de boîtes quantiques (BQ). Ces boîtes quantiques d'InAs/GaAs sont formées spontanément lors de la croissance épitaxiale (Stranski-Krastanov) d'InAs sur un substrat de GaAs. La réduction du nombre de BQ sondées a pu être réalisée par la gravure de nanomésas, une technique entièrement développée dans le cadre de ces travaux. Cette isolation d'un nombre de BQ de l'ordre de l'unité (entre 2 et 10) a permis de s'affranchir du problème de l'élargissement inhomogène des raies provenant des fluctuations dans la taille des BQ. Suite à l'isolation, on observe une grande réduction de la largeur à mi-hauteur des pics présents sur les spectres. Ainsi, il est possible de voir les structures sous-jacentes aux gaussiennes initiales dans les spectres de cathodoluminescence. La comparaison de spectres de photoluminescence et de cathodoluminescence nous a mené à conclure que le remplissage des états et la dynamique des porteurs est très similaire dans les deux cas. Ces deux techniques sont donc complémentaires. Les images de la cathodoluminescence obtenues montrent la distribution de l'intensité émise à l'intérieur d'un mésa. La résolution spatiale de ces images est de ~100 nm, soit cinq fois mieux que la résolution d'une autre technique (micro-photoluminescence). En somme, nous avons montré que la spectroscopie et l'imagerie de la cathodoluminescence, jumelé à l'observation au microscope électronique, sont de puissantes techniques peu utilisées à ce jour pour l'analyse structurale et spectrale des boîtes quantiques.
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Gaudreau, François. "Étude des propriétés optiques d'un nombre réduit de boîes quantiques par photoluminescence et cathodoluminescence." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2004.
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Qiao, Bo. "Une approche du vieillissement électrique des isolants polymères par mesure d'électroluminescence et de cathodoluminescence." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30116/document.
Full textAbstract:
L'électroluminescence (EL) de isolants polymères est étudiée car elle peut permettre d'approcher les phénomènes de vieillissement électrique en fournissant la signature optique d'espèces excitées sous champ électrique. Le vieillissement et la rupture diélectrique dans les isolants polymères est d'un intérêt fondamental pour les chercheurs, concepteurs et fabricants de dispositif du génie électrique. À cet égard, les décharges partielles (DPs) sont un des principaux processus conduisant au vieillissement et à la défaillance des isolants. Cependant, avec le développement des matériaux et procédés, les DPs sont évitées dans certaines situations, par exemple, les câbles haute tension, les condensateurs, etc. Par conséquent, le besoin reste prégnant pour la compréhension des mécanismes de dégradation électrique sous forte contrainte électrique, qui peut être initiée par des porteurs énergétiques. Dans ce travail, l'EL, la cathodoluminescence (CL) excitée sous faisceau d'électrons, ainsi que d'autres techniques de luminescence ont été appliquées à la caractérisation de polyoléfines et d'autres polymères isolants. Afin de comprendre la formation d'excitons dans des films minces de Polypropylène (PP) et Polyéthylène (PE), la dépendance en champ de l'EL et du courant sous contrainte continue, et de l'EL et de sa résolution selon la phase sous contrainte AC, sont étudiées. Les spectres d'EL du PP et du PE ont le même pic principal à environ 570 nm, ce qui implique des structures et des défauts chimiques similaires pour les deux matériaux, et le même processus de dégradation. Le pic principal peut être complété par une émission à environ 750 nm dominante à faible champ. L'impact de la nature des électrodes a été étudiée sur du PEN pour comprendre l'origine de l'émission dans le rouge. A travers la dépendance en champ de l'EL et sa résolution selon la phase avec des métallisations or et ITO, on montre que l'émission dans le rouge est liée à la nature des électrodes et correspond à l'excitation de plasmons de surface ou d'états d'interface. Une étude plus approfondie est effectuée sur la cathodoluminescence d'isolants polymères. Des couches minces de PP, PE, ainsi que de Polyethylene Naphthalate (PEN) et de Polyether Ether Ketone (PEEK) ont été irradiés par faisceau d'électrons jusqu'à 5 keV. Nous avons pu reconstruire les spectres de CL et d'EL du PE et du PP à partir de quatre composants élémentaires: fluorescence, chimiluminescence, luminescence induite par recombinaison, et composante principale du spectre d'EL à 570nm décrite plus haut et considérée comme signature du vieillissement. Pour la première fois, la nature de l'EL et de la CL de polyoléfines est décomposée en quatre composantes de base avec des contributions relatives différentes. L'identification de ces composantes spectrales est utile pour interpréter la luminescence de polyoléfines et autres isolants polymères, et établir les liens entre distribution de charge d'espace et vieillissement diélectrique. A travers ces recherches sur l'EL et la CL dans plusieurs isolants polymères, i.e. polyoléfines ou polyesters, la formation d'excitons et les processus de relaxation d'énergie sous contrainte électrique et électrons énergétiques sont mis en évidence. Surtout, l'analyse en composantes spectrales et la reconstruction des spectres donne accès aux mécanismes d'excitation de la luminescence et à une corrélation avec le vieillissement électrique. A l'avenir, les mesures de luminescence peuvent devenir une méthode standard pour sonder et analyser les isolants polymèresElectroluminescence (EL) of insulating polymers is a subject of great interest because it is associated with electrical ageing and could provide the signature of excited species under electric field. Electrical ageing and breakdown in insulating polymers is of fundamental interest to the researchers, the design engineers, the manufacturers and the customers of electrical apparatus. In this respect, Partial Discharge (PD) is a harmful process leading to ageing and failure of insulating polymers. However, with the development of the materials and apparatus, PDs can be weakened or avoided in some situations, e.g. extra high voltage cables, capacitors, etc. Therefore, there is urgent demand for understanding electrical degradation mechanisms under high electric field, which can be triggered by energetic charge carriers. In this work, Electroluminescence, EL, and cathodoluminescence, CL, excited under electron beam, along with other luminescence-family techniques are carried out for probing polyolefins and other insulating polymers. In order to uncover the excitons formation in Polypropylene (PP) and Polyethylene (PE) thin films, the field dependence of EL and current under DC stress and field dependence of EL and phase-resolved EL under AC stress, are investigated. The EL spectra of both PP and PE have the same main peak at approximately 570 nm, pointing towards similar chemical structures and defects in both polyolefins, and same route to degradation. This main peak can be complemented by an emission at approximately 750 nm dominating at low field. Electrode effect on the EL of Polyethylene Naphthalte (PEN) was investigated to understand the origin of the red emission at 750 nm. Through field dependence of EL and phase-resolved EL of Au or ITO electrodes, we proved the red component is due to the nature of electrode, more precisely Surface Plasmons and/or interface states. Further thorough study was carried out on cathodoluminescence of insulating polymers. Thin films of PP, PE, along with Polyethylene Naphthalate (PEN) and Polyether Ether Ketone (PEEK) were irradiated under electron beam up to 5 keV to be excited. We could reconstruct EL and CL spectra of both PE and PP using four elementary components: i.e. Fluorescence, Chemiluminescence, Recombination-induced Luminescence, and main component of the EL spectrum at 570 nm reported above and constituting an ageing marker. For the first time the nature of both EL and CL in polyolefins is uncovered, containing four basic components with different relative contributions. Identification of these spectral components is helpful to interpret the nature of light emission from polyolefins and other insulating polymers and to bridge the gap between space charge distribution and electrical ageing or breakdown. Through researches on EL and CL in several insulating polymers, i.e. polyolefins and a polyester, excitons formation and relaxation processes under electric stress and kinetic electrons are evidenced. More importantly, the spectral components analyses and reconstruction uncovers the nature of luminescence and its correlation to electrical ageing. In the future, luminescence measurement can be developed to be a standard method to probe and analyze insulating polymers
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Reghioua, Imene. "Cathodoluminescence characterization study of point defects in silica-based materials : optical fibers and nanoparticles." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSES002/document.
Full textAbstract:
L'utilisation récente des fibres optiques (FOs) à base de silice dans des environnements extrêmes, a incité les chercheurs à accélérer leurs études de vulnérabilité. De tels défis sont fortement liés à la bonne compréhension des effets à la fois macroscopiques et microscopiques des différents types de radiations sur la réponse des FOs. Cette thèse de doctorat présente une étude complémentaire aux études précédemment menées sur les différents défauts ponctuels dans les FOs à base de silice par Cathodoluminescence (CL). Cette technique offre la possibilité de détecter les centres luminescents mais aussi de suivre leurs distributions spatiales, leurs cinétiques de création et de guérison en fonction de l'irradiation électronique. Dans ce manuscrit, nous introduisons tout d'abord un résumé des connaissances actuelles sur les défauts liés à la silice pure et différemment dopée.Les détails de notre procédure expérimentale sont discutés dans le 2ème chapitre où nous montrons que les doses déposées lors des mesures CL sont très importantes. Dans le 3ème chapitre nous présentons une étude systématique de la réponse en CL des différentes classes de FOs, dans lesquelles différentes bandes d'émission sont discutées. Le 4ème chapitre traite l'impact d'une variation des conditions d'irradiation électronique sur les centres GLPC, l'un des défauts liés au Ge les plus importants. Enfin, dans le 5ème chapitre, nous avons montré la possibilité de produire des nanoparticules à base de silice par ablation laser, et la capacité de la technique CL de caractériser ce type de matériaux, ce qui ouvre la porte à d'autres utilisations de cette technique pour la caractérisation de nanoparticulesThe recent use of silica-based optical fibers (OFs) in harsh environments pushed the researchers to accelerate their vulnerability and hardening studies. Such challenges are strongly linked to the good understanding of the macroscopic as well as the microscopic effects of different types of radiations on the silica-based OF's response. This PhD thesis presents a complementary study to previous researches on the properties of different point defects in silica-based OFs by Cathodoluminescence (CL). Such technique offers the ability to both detect the luminescent centers and to follow their spatial distribution, their growth and decay kinetic as a function of the electron beam characteristics. ln the present manuscript we first summarize the current knowledge regarding point defects in pure silica or silica glass doped with Ge, P, Ce, N or Al. Details of the experimental procedure are discussed in the 2nd chapter in which we highlight that the equivalent dose deposited during the various configuration of CL measurements are very large. ln the 3rd chapter, we perform an overview study of the CL responses of different classes of OFs, in which many emission bands related to the different dopants were discussed. The 4th chapter focuses on the study of the effects of varying beam conditions on the signature of Germanium Lone Pair Center (GLPC), one of the most important Ge-related point defects. Finally, in chapter V, we demonstrate the possibility to produce silica-based nanoparticles by laser ablation process, and the ability of the CL technique to characterize such materials, which opens the door to other employments of this technique for future studies on nanoparticles