Elaboration et etude de films de semi-conducteurs ternaires chalcopyrites a large bande interdite cualx 2(x = se, te), en perspective d'application photovoltaique comme couche tampon

• Auteur / Autrice : CHEIKH OULD EL MOCTAR
• Direction : Jean-Christian Bernède
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Composants pour l'électronique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Ce memoire de these consiste en l'etude de l'elaboration et de la caracterisation de materiaux ternaires a structure chalcopyrite de large bande interdite cualx 2 (x = se, te) en couches minces polycrystallines. Une premiere partie est consacree a l'etude exhaustive des connaissances actuelles sur ces differents composes. Des couches minces de cualse 2 et cualte 2 ont alors ete realisees par differentes techniques (evaporation thermique suivie de recuit sous atmosphere de chalcogene ou sous gaz neutre) et caracterisees par diffraction de rx, microanalyse, meb, xps, conductivite, absorption optique et infrarouge lointain. Nous avons obtenu des couches de bonnes qualites cristallines, homogenes, presentant des proprietes optiques et electriques proches de celles des cristaux (observation des excitons et des phonons caracteristiques). Nous avons au cours de ce travail optimise la composition de cualse 2 a moins de 5% d'oxygene et celle de cualte 2 a moins de 10%, resultat interessant compte tenu de la grande reactivite de l'aluminium avec l'oxygene. Ces composes pouvant avoir pour applications les couches tampons dans la filiere des photopiles (cis) ou des materiaux emetteurs pour les led, nous avons realise avec succes une diode cualse 2/sno 2, element de base de ces composants. Les dopages sur cualse 2 montrent qu'il peut etre obtenu de type n et photoluminescent dans la partie vert-bleu du spectre visible. Nous avons aussi opere une premiere tentative d'elaboration de couches minces dans le systeme quaternaire cual(se xte 1 x) 2 qui s'avere tres prometteur.