Réalisation, étude et optimisation de couches minces de diamant dopees au bore en vue de leur utilisation comme électrodes pour la réduction des nitrates PDF Download
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Author: Slimane Ghodbane
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Languages : fr
Pages : 186
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Book Description
Afin de réaliser des électrodes pour la réduction électrochimique des nitrates, nous avons élaboré des couches minces homoépitaxiées {111} et polycristallines de diamant dopé type p avec par incorporation de différentes concentration de bore. Toutes les couches ont été obtenues par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes. L'étude de l'évolution en fonction de la concentration de bore des propriétés physicochimiques et éléctroniques de ces couches a été réalisée par Raman (excitations rouge à 632.8 nm et UV à 325 nm), cathodoluminescence à 5K, et microscopie électronique à balayage. La détermination de la nature et de l'évolution des espèces chimiques absorbées en surface a été réalisée par XPS et Raman UV. Deux méthodes de structuration des couches (mécanique, et physicochimique par plasma micro-ondes d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène) ont été développées afin d'augmenter la surface spécifique de nos couches polycristallines. Enfin, le dopage type n par incorporation de phosphore a été réussi sur des couches continues de diamant polycristallin. La reproductibilité et l'homogénéité de ce dopage ont été obtenues.
Author: Slimane Ghodbane
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Languages : fr
Pages : 186
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Afin de réaliser des électrodes pour la réduction électrochimique des nitrates, nous avons élaboré des couches minces homoépitaxiées {111} et polycristallines de diamant dopé type p avec par incorporation de différentes concentration de bore. Toutes les couches ont été obtenues par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes. L'étude de l'évolution en fonction de la concentration de bore des propriétés physicochimiques et éléctroniques de ces couches a été réalisée par Raman (excitations rouge à 632.8 nm et UV à 325 nm), cathodoluminescence à 5K, et microscopie électronique à balayage. La détermination de la nature et de l'évolution des espèces chimiques absorbées en surface a été réalisée par XPS et Raman UV. Deux méthodes de structuration des couches (mécanique, et physicochimique par plasma micro-ondes d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène) ont été développées afin d'augmenter la surface spécifique de nos couches polycristallines. Enfin, le dopage type n par incorporation de phosphore a été réussi sur des couches continues de diamant polycristallin. La reproductibilité et l'homogénéité de ce dopage ont été obtenues.
Author: Céline Baron
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Languages : fr
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Pour la réalisation de dispositifs de puissance en diamant la maltrise du dopage bore est nécessaire à la fois pour les faibles (1.5x1019 cm-3, tenue en tension) et les fortes ( 3x1020 cm-3, contacts ohmiques) concentrations de bore. Une étude systématique des propriétés électroniques des couches de diamant - synthétisées par CVD assistée plasma - des faibles (4x1016 cm-3) aux fortes puis lourdes (1.7x1021 cm-3) concentrations de bore a été ici menée par cathodoluminescence (CL). De nouvelles transitions excitoniques ont ainsi été observées pour les faibles dopages. Dans la gamme des faibles et fortes concentrations de bore, les mesures de CL permettent désormais de déterminer les concentrations en bore dans les couches. Elles ont aussi permis de proposer un nouveau modèle pour la position de la bande d'impureté des bores dans le diamant lourdement dopé. La CL a de plus été utilisée comme sonde de profondeur ce qui a permis de détecter des couches interfaciales très minces entre le substrat et les couches homoépitaxiées ainsi que des complexes proches de la surface. Enfin des résultats originaux sur la conversion de diamant de type p en diamant de type n par exposition à un plasma de deutérium sont reportés.
Author: FREDDY.. TORREALBA ANZOLA
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Languages : fr
Pages : 155
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NOUS ETUDIONS DANS CETTE THESE LES RELATIONS EXISTANT ENTRE LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES ET LES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DE COUCHES MINCES DE DIAMANT POLYCRISTALLINES, ELABOREES PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR ASSISTE PAR PLASMA MICRO-ONDES. CES COUCHES MINCES SONT REALISEES EN VUE D'ELABORER DES DETECTEURS DE RAYONNEMENTS NUCLEAIRES. NOUS AVONS FAIT VARIER LA CONCENTRATION DE METHANE DANS LE PLASMA, LA TEMPERATURE DE DEPOT ET L'EPAISSEUR DES COUCHES. NOUS AVONS EFFECTUE DES MESURES DE LA SURFACE DES GRAINS PAR MICROSCOPIE OPTIQUE EN UTILISANT UN SYSTEME ANALYSEUR D'IMAGES ; DES MESURES DE LA RUGOSITE PAR MICROSCOPIES INTERFERENTIELLE ET CONFOCALE ; UNE ETUDE DES LIAISONS C-H EN SURFACE PAR SPECTROSCOPIE INFRAROUGE EN REFLEXION TOTALE ATTENUEE ET UNE ETUDE DE LA STRUCTURE CRISTALLINE ET DES TEXTURES PAR DIFFRACTION DE RAYONS X. LA PHOTOCONDUCTIVITE A QUANT A ELLE ETE DETERMINEE AUX HYPERFREQUENCES. L'ANALYSE DES DIFFERENTES COMPOSANTES DE LA SUSCEPTIBILITE ELECTRIQUE A PERMIS DE MESURER LE TEMPS DE RELAXATION ASSOCIE AUX CHOCS DES PORTEURS DE CHARGES. NOUS TROUVONS QUE LA CONCENTRATION EN METHANE DANS LE PLASMA DEGRADE LA QUALITE DE SURFACE, PRODUIT UNE TEXTURE PREFERENTIELLE 110, ET AUGMENTE LA PHOTOCONDUCTIVITE. D'AUTRE PART, LE TEMPS DE RELAXATION AUGMENTE AVEC L'EPAISSEUR DES FILMS. EN REVANCHE, LA TEMPERATURE DU SUBSTRAT N'A QUE PEU D'INFLUENCE SUR LA TAILLE MOYENNE DES GRAINS (A EPAISSEUR DE COUCHE CONSTANTE), SUR L'ETAT DE SURFACE OU SUR LA PHOTOCONDUCTIVITE. NOUS AVONS EGALEMENT TROUVE DES LIAISONS C-H EN SURFACE DES ECHANTILLONS, MEME APRES RECUIT THERMIQUE. NOUS AVONS EGALEMENT UTILISE LES TECHNIQUES HYPERFREQUENCES POUR ETUDIER DU DIAMANT DOPE AU BORE DEVELOPPE DANS LE BUT D'APPLICATIONS ELECTRONIQUES. LES SIGNAUX ONT PERMIS DE MESURER LA SUSCEPTIBILITE DANS UNE PLAGE DE FREQUENCES SUFFISANTE (7 A 12 GHZ) POUR OBSERVER SUR UNE RESONANCE, QUE NOUS AVONS ATTRIBUEE A DES CHARGES PIEGEES AU VOISINAGE DE LA SURFACE.
Author: Christophe Saby
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Languages : fr
Pages : 168
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En vue de la réalisation de diodes Schottky, sur des couches de diamant homoépitaxié par dépôt chimique en phase vapeur et dopé au bore, fonctionnant à haute température(>400ʿC), nous avons étudié les propriétés électroniques des différentes terminaisons de surfaces (100) de nos films de diamants : hydrogénée, sans hydrogène et oxygénée, puis nous avons formé et caractérisé plusieurs types de contact métallique (Er, ErSi 1.7 et Ag/Ti) sur ces différentes surfaces. Les surfaces sont analysées par spectroscopie de photoélectrons (UPS, XPS) et diffraction d'électrons lents. Les contacts sont étudiés durant leur formation par UPS et XPS, puis ils sont carctérisés ex-situ par des mesures électriques et photoélectriques, et pour certains par diffraction de rayons X en incidence rasante, spectroscopie Raman et AFM.
Author: Mei Wang
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Languages : en
Pages : 162
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Le diamant présente des caractéristiques physique, chimique et mécanique exceptionnelles : une grande conductivité thermique, une dureté très élevée, une large bande, une transparence optique (de l'UV à l'IR) et une grande stabilité chimique. C'est un semi-conducteur à grand gap (5,45eV) possédant de bonnes propriétés mécaniques et caractérisé par ses propriétés de biocompatibilité. Le dopage de celui-ci lui confère de bonnes propriétés de conduction électrique et donc ouvre des perspectives pour son utilisation en bioélectronique. Pour cette fin, il est devenu urgent de développer une chimie de surface spécifique pour introduire des fonctions chimiques ou biologiques sur la surface. Mon travail de thèse s'inscrit dans cette perspective. D'un point de vue technologique, le diamant cristallin est très cher et donc notre étude a été limitée au diamant polycristallin. Dans cette thèse, on a contribué à la mise au point de nouvelles méthodes de fonctionnalisation de la surface de diamant. Ces méthodes sont basées sur des concepts chimique, photochimique et électrochimique et permettent d'introduire des groupements fonctionnels sur la surface de diamant de façon contrôlée. La première partie de ma thèse concerne la réaction d'oxydation de la surface de diamant hydrogéné en utilisant trois différentes techniques: plasma d'oxygène, voie électrochimique et UV/ozone. Dans la deuxième partie de ma thèse, j'ai utilisé pour la première fois la réaction de couplage par " click ". La troisième partie de ma thèse concerne l'étude de la réactivité des surfaces de diamant oxydé avec un liquide ionique (IL, 1-(Methylcarboxylcacid)-3octylimidazolium-bis (tritluoromethyl sulfonyl) imide). Finalement, nous avons mis au point une nouvelle technique d'halogénation de la surface de diamant hydrogéné.
Author: PATRICE.. GONON
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Languages : fr
Pages : 0
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EN VUE DE LA REALISATION DE DISPOSITIFS ELECTRONIQUES A BASE DE DIAMANT, NOUS AVONS ETUDIE LE DOPAGE AU BORE DES FILMS POLYCRISTALLINS DE DIAMANT ELABORES PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR. LES FILMS DOPES AU BORE SONT CARACTERISES A L'AIDE DE MESURES DE DIFFRACTION X, D'ABSORPTION DANS L'INFRAROUGE, DE DIFFUSION RAMAN, DE CATHODOLUMINESCENCE, ET DE RESONANCE PARAMAGNETIQUE ELECTRONIQUE. LES PROPRIETES ELECTRIQUES DES FILMS SONT ETUDIEES A L'AIDE DE MESURES DU COURANT EN FONCTION DE LA TENSION ET DE LA TEMPERATURE, DE LA CAPACITE EN FONCTION DE LA TENSION ET DE LA FREQUENCE, ET A L'AIDE DE MESURES DE PHOTOCONDUCTIVITE.
Author: Frédéric Brunet
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Languages : fr
Pages : 184
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LE DIAMANT PRESENTE DES PROPRIETES PHYSIQUES INTRINSEQUES EXTREMEMENT ATTRACTIVES QUI SONT NOTAMMENT APPROPRIEES POUR DES APPLICATIONS ELECTRONIQUES. CEPENDANT, IL CONVIENT DE RESTER PRUDENT CAR LES CARACTERISTIQUES GLOBALES DES FILMS (PURETE DE LA PHASE DIAMANT, TAILLES DES CRISTALLITES, EPAISSEUR, MORPHOLOGIE, TEXTURE, CONTRAINTES INTERNES ETC...) DEPENDENT FORTEMENT DES CONDITIONS DE CROISSANCE ET CONDITIONNENT LES PROPRIETES DES FILMS. L'ANALYSE QUANTITATIVE DE LA TEXTURE (LOGICIEL D'ANALYSE DE TEXTURE BEARTEX) DE FILMS DE DIAMANT POLYCRISTALLINS DEPOSES SUR SUBSTRAT DE SILICIUM PAR MPCVD A PERMIS D'ESTIMER L'INFLUENCE DES PARAMETRES D'ELABORATION (TEMPERATURE DU SUBSTRAT, 650-880C, TAUX DE METHANE, 0.3%-2%), DE L'EPAISSEUR DES FILMS (JUSQU'A 70 M) ET DU TAUX D'INCORPORATION DE BORE (JUSQU'A 5X10#2#0 B-CM#-#3) SUR LE DEVELOPPEMENT D'UNE ORIENTATION PREFERENTIELLE AU COURS DE LA CROISSANCE. L'ANALYSE DU PROFIL DES RAIES DE DIFFRACTION A PERMIS D'ETUDIER L'INFLUENCE DU DOPAGE AU BORE SUR LA MICROSTRUCTURE DES FILMS POLYCRISTALLINS. LES RESULTATS ISSUS DES METHODES DES LARGEURS INTEGRALES, DE FOURIER ET DE LA VARIANCE INDIQUENT UNE EVOLUTION (AMELIORATION JUSQU'A 10#1#9 B-CM#-#3 PUIS DETERIORATION) DE LA QUALITE CISTALLINE DES FILMS AVEC LE DOPAGE. UNE ETUDE STRUCTURALE CONJOINTEMENT MENEE SUR DES FILMS POLYCRISTALLINS ET MONOCRISTALLINS DEPOSES RESPECTIVEMENT SUR SUBSTRAT DE SILICIUM ET DE DIAMANT MONOCRISTALLINS MONTRE QUE LE PARAMETRE CRISTALLIN DU DIAMANT AUGMENTE AVEC LE DOPAGE AU BORE. LA DILATATION ATTEINT 0.2% POUR UN DOPAGE DE 8X10#2#0 B-CM#-#3 ET DEVIENT SIGNIFICATIVE AU DELA DE LA TRANSITION SEMICONDUCTEUR-METAL.
Author: Patrice Gonon
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Languages : fr
Pages : 127
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EN VUE DE LA REALISATION DE DISPOSITIFS ELECTRONIQUES A BASE DE DIAMANT, NOUS AVONS ETUDIE LE DOPAGE AU BORE DES FILMS POLYCRISTALLINS DE DIAMANT ELABORES PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR. LES FILMS DOPES AU BORE SONT CARACTERISES A L'AIDE DE MESURES DE DIFFRACTION X, D'ABSORPTION DANS L'INFRAROUGE, DE DIFFUSION RAMAN, DE CATHODOLUMINESCENCE, ET DE RESONANCE PARAMAGNETIQUE ELECTRONIQUE. LES PROPRIETES ELECTRIQUES DES FILMS SONT ETUDIEES A L'AIDE DE MESURES DU COURANT EN FONCTION DE LA TENSION ET DE LA TEMPERATURE, DE LA CAPACITE EN FONCTION DE LA TENSION ET DE LA FREQUENCE, ET A L'AIDE DE MESURES DE PHOTOCONDUCTIVITE
Author: Mariam Bairi
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Languages : fr
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Author: Paolo Mele
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ISBN: 9781536160864
Category : Zinc oxide thin films
Languages : en
Pages : 0
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Zinc oxide (ZnO) is an n-type semiconductor with versatile applications such as optical devices in ultraviolet region, piezoelectric transducers, transparent electrode for solar cells and gas sensors. This book "ZnO Thin Films: Properties, Performance and Applications" gives a deep insight in the intriguing science of zinc oxide thin films. It is devoted to cover the most recent advances and reviews the state of the art of ZnO thin films applications involving energy harvesting, microelectronics, magnetic devices, photocatalysis, photovoltaics, optics, thermoelectricity, piezoelectricity, electrochemistry, temperature sensing. It serves as a fundamental information source on the techniques and methodologies involved in zinc oxide thin films growth, characterization, post-deposition plasma treatments and device processing. This book will be invaluable to the experts to consolidate their knowledge and provide insight and inspiration to beginners wishing to learn about zinc oxide thin films.
