Auteur / Autrice : | Romain Vollondat |
Direction : | Thomas Fix, Abdelilah Slaoui |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique de la matière condensée |
Date : | Soutenance le 13/12/2022 |
Etablissement(s) : | Strasbourg |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) |
Jury : | Président / Présidente : Sylvie Bégin-Colin |
Examinateurs / Examinatrices : Jef Poortmans | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Kaminski-Cachopo, Pere Roca i Cabarrocas |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
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.