Synthèse et caractérisation de films de clathrates de silicium pour des applications photovoltaïques
Langue Anglais
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Auteur : Vollondat, Romain
Date de soutenance : 13-12-2022

Directeur(s) de thèse : Fix, Thomas - Slaoui, Abdelilah

Président : Bégin-Colin, Sylvie
Rapporteur(s) : Kaminski-Cachopo, Anne - Roca i Cabarrocas, Pere
Membre(s) du jury : Poortmans, Jef

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Physique de la matière condensée
Classification : Physique

Mots-clés libres : Silicium, Clathrates de Silicium, Films, Composés d’inclusion
Mots-clés :
  • Matière condensée
  • Conversion photovoltaïque
Résumé : Cet ouvrage concerne la synthèse de films de Clathrates de Silicium (SiCL) puis l’investigation et l’optimisation de leurs propriétés optoélectroniques et structurales. Les SiCL sont des composés d’inclusion formés d’un réseau silicié de cages occupées par du sodium. Libres de sodium, ces SiCL sont des allotropes exotiques à bande directe du silicium favorables à des technologies solaires performantes. Une large compréhension des SiCL sous forme de film est donc cruciale. Les films de SiCL de type-I (SiCL-I) et de type-II (SiCL- II) sont obtenus par décomposition thermique et caractérisés (DRX, Raman..). Par analyse des propriétés optoélectroniques (Hall, PL..) les films de SiCL-I sont métalliques tandis que les SiCL-II présentent différentes concentrations en sodium impactant les propriétés optoélectroniques comme prédit par DFT. Le contrôle réversible du niveau de sodium du SiCL-II permet la transition du film de métal à semiconducteur. Les propriétés structurales des films sont améliorées par recuit sous presse. Enfin, l’implantation en surface des couches par de l’arsenic est démontré et les effets sur les propriétés des films de SiCL-II sont étudiés.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2022STRAD021
Type de ressource : Thèse