Synthèse et propriétés électriques et optiques des composés du type Cu(In, Ga)Se2
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Ce travail consiste à élaborer et à étudier les propriétés structurales, électriques et optiques des composés Cu(In, Ga)Se2 (monocristaux, couches minces et poudre). En effet, les monocristaux CuGaSe2 étudiés ont été préparés par la méthode de transport en phase gazeuse. Nous avons discuté la variation de la mobilité des trous en fonction de la température en prenant en considération différents mécanismes de diffusion des porteurs de charge qui dominent le transport dans le CuGaSe2 monocristallin. D'autre part, nous avons estimé l'énergie d'activation du niveau accepteur, la masse effective des trous et les concentrations des accepteurs et des donneurs dans ce matériau en exploitant les mesures d'effet Hall. Les couches minces des matériaux CulnSe2 et CuGaSe2 ont été préparées par coévaporation. Ces échantillons sont de nature polycristalline avec une structure chalcopyrite monophasée. L'étude de la conductivité électrique a montré que la conduction est gouvernée par le processus de sauts à distance variable (VRH) aux basses températures (modèle de Mott), alors qu'elle est dominée par l'émission thermoïonique des porteurs au dessus des barrières de potentiel créées par les joints de grains aux hautes températures (modèle de Seto). Dans un échantillon de CuGaSe2, la conductivité ne suit pas une loi d'Arrhenius. Ce comportement est plutôt lié à l'inhomogénéité des joints de grains dans ce matériau. L'étude des propriétés optiques des couches minces de CuInSe2 et de CuGaSe2 confirme la possibilité d'utiliser ces composés comme couches absorbantes dans le domaine de la fabrication des cellules solaires. En effet, ces composés possèdent des bandes interdites directes de 1,07 et 1,64 eV respectivement et des coefficients d'absorption élevés (104-105 cm³¹). Quant à l'étude sur la poudre CulnSe2 préparée par la méthode mécano-synthèse, l'analyse par diffraction des rayons X a bien montré la possibilité d'obtenir la phase CulnSe2. Mots-clés: Cu(In, Ga) Se2, Chalcopyrite, Conductivité, Joints de grains, Absorption.
| N° Bulletin | Date / Année de parution | Titre N° Spécial | Sommaire |
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