Contribution à l'étude de l'influence des phénomènes d'auto-absorption sur la recombinaison des porteurs dans les semiconducteurs

Self-absorption processes influence on carriers recombination in semiconductors

• Auteur / Autrice : Bachir Bensaid
• Direction : Frédéric Raymond
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Nice

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photoluminescence

Composés semiconducteurs

Mots clés libres

Auto-absorption

Résumé

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