Simulation, modélisation et caractérisation de photodiode pour les applications de détections et de photovoltaïque

Simulation, modelling and characterization of photodiodes for detection and photovoltaic applications

• Auteur / Autrice : Balraj Arunachalam
• Direction : Anne Kaminski-Cachopo, Quentin Rafhay
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Nano électronique et Nano technologies
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2019
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'hyperfréquences et de caractérisation
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : COMPOSANTS CMOS AVANCES SILICIUM ET SOI

Mots clés

Mots clés libres

Défauts

Photovoltaïque

Caractérisation

Photodétecteurs

Modélisation

Photovoltaic

Characterization

Modelling

Photodetectors

Defects

Résumé

Les applications optoélectroniques sont actuellement en plein essors. Le composant central remplissant une très grande partie des fonctions optoélectroniques est la photodiode. La diversité de leurs applications est très grande et l'utilisation des photodiodes diverge très souvent en fonction des applications. Ainsi, en photovoltaïque, la photodiode est polarisée en directe afin de fournir une puissance sous éclairement, alors qu'une photodiode servant de détecteurs est polarisée en inverse. Ces applications différentes impliquent donc l'utilisation de différentes figures de mérite des photodiodes pour estimer leurs performances. Cependant, il semblerait que malgré ces différences entre ces types de photodiodes, les performances des photodiodes soient systématiquement dégradées par le même type de défauts. Cette thèse de doctorat à donc pour objectifs de comprendre d'un point de vue théorique, en lien avec des caractérisations électriques, l'impact de ces défauts sur les performances des photodiodes pour les applications de détection et photovoltaïque.

Optoelectronics applications are presently expanding. The building block of many optoelectronics functions is the photodiode. The diversity of optoelectronic application is reflected in the diversity of photodiodes architectures. Therefore, in photovoltaic cell, the photodiode if forward biased to create power under light illumination, while for detection, the photodiode is reverse biased. These different applications hence imply to use different figures of merits to estimate their performances. However, it seems that most of these different figures of merits are strongly impacted by the same type of defect, regardless of the applications. In this PhD, the role of defects on the performance of photovoltaic and photodetectors will be theoretically investigated, in order to understand the differences and the common points in these various photodiodes architectures.