Développement d'un goniomètre à six axes pour l'étude par canalisation de la diffusion du germanium implanté à haute température dans du silicium cristallin

Abstract

Les cellules photovoltaïques à multijonctions et à boîtes quantiques font partie des technologies les plus prometteuses en termes de rendement. Parvenir à former un gradient de nanocristaux semi-conducteurs de taille appropriée au sein d’une matrice cristalline peu coûteuse, telle que le silicium, semble une configuration idéale pour optimiser l’efficacité d’absorption des photons et la collection des porteurs de charges photo-induits. Pour ce faire, des échantillons de silicium cristallin (c-Si) sont chauffés à 600°C tout en étant implantés en ions de 74Ge+ d’énergie 350 keV. Cette température est en principe suffisante pour induire la réparation du réseau de silicium amorphisé par le passage des ions énergétiques. Le Si et le Ge sont parfaitement miscibles et un alliage Si1-xGex est dès lors formé. Si la concentration en Ge est assez élevée, un faible déplacement des atomes de Ge grâce à un recuit à 800°C devrait suffire pour qu’ils s’agglomèrent en nanocristaux. Suite à l’implantation ionique, les échantillons sont caractérisés par des mesures RBS et RBS/C ( et ) pour étudier le profil en profondeur de germanium et la cristallinité de la couche formée. Un nouveau goniomètre à 6 axes a été développé pour étudier avec précision la direction de canalisation nécessaire pour le calcul de la contrainte tétragonale. L’étude d’un échantillon de silicium cristallin vierge a permis de vérifier la fiabilité et la reproductibilité du goniomètre.

Date of Award	22 Jun 2022
Original language	French
Awarding Institution	University of Namur
Supervisor	Guy Terwagne (Supervisor)