Oui il s'agit aussi des semi conducteurs, mais plus globalement des matériaux et de physique du solide.
Aussi je vais replacé le contexte :
Je suis actuellement en train de faire mon stage de DUT au CNRS (je ne dirais pas le nom du labo, question de discrétion ^^')
Mon stage est sur la photoluminescence basse température, installer le banc et compagnie pour l'analyse de cellule de la couche anti-réflexion (SiN / SiO2) des cellules photo voltaïques.
La finalité du stage est de voir si les spectres de photoluminescence de ces couches, obtenus à température ambiante, sont dus aux nanocristaux de Si ou aux défauts du à la fabrication même de la couche , apparrement des interstices avec de l'H. Cela fait plusieurs années que les arguments se combattent entre les partisans à travers plusieurs publications.
Si cela était du aux nanocristaux cela induirait donc qu'avec un contrôle de leurs tailles on pourrait, contrôler l'absorption, ainsi la large bande UV qui n'est pas utilisée dans le spectre solaire, pourrait servir à créer 2 photons visibles. De même dans la même optique, avec deux photons IR faire un de visible ce qui pourrait augmenter le rendement des cellules photo voltaïques.
Problème mon maitre de stage est surtout dans les lasers et je travaille en parallèle avec un chercheur et un doctorant (qui n'ont pas beaucoup de temps pour moi ...), mais bon on m'a balancé des publications et une thèse pour en apprendre d'avantage.
Le soucis c'est que ces lectures partent du principe que l'on sait déjà pas mal de choses dans ce domaine, ce qui n'est pas le cas à Bac + 2, j'ai eu des cours de matériaux, mais bon pas ceux d'un master 1! Je suis autonome mais là j'en suis à la moitié et j'aimerais bien faire un peu autre chose que de remplir mon rapport avec que du technique ... (je sais, suis en DUT) mais au moins que je comprenne qqchose, ce pourquoi j'ai installé le banc optique.
Bref j'en viens à mon (autre) problème :
On m'a dit que la couche anti réflexion était donc constitué de couches alternées de SiN et SiO2.
Je voudrais savoir si je pars en sucette en expliquant le confinement quantique et si possible compléter si il me manque des choses dans mon explication.
En gros pour moi il s'agirait de ça :
|------------------------ puit de potentiel ? (je ne sais pas vraiment ce que c'est)
SiO2 SiN SiO2
**** *****
-> <- é -> <- l'é fait la balle de ping pong entre les deux isolants
+ harmoniques mais je ne vois pas à quoi ça correspond
pour l'é ?
**** *****
isolant isolant (grand Energy gap, en théorie infinie)
Le truc c'est que ça c'est en unidirectionnel, alors en tridimensionnel on suppose que ça fait pareil dans toutes les dimensions ?
Si les nano cristaux ne se font pas à l'interface SiN/SiO2 c'est à cause de l'écart d'énergie de l'isolant. On disait que ça fait de la répulsion mais je ne comprends pas pourquoi non plus.
Et donc le Si en excès se recombinerait en nanocristaux dans la couche de SiN après traitement thermique pourquoi, comment ? (j'en sais trop rien, ils ont personne d'autre avec qui se mettre ? il me semblait que la nucléation avait besoin de conditions assez particulières ?)
J'avais déjà pu voir les modèles d'isolants, semi-conducteur et conducteur à l' IUT mais de façon un peu simpliste :
Bande de conduction
conducteur les 2 collés
****** ******* *******
****** ******* *******
isolant semi conducteur *******
delta E très grand delta e gap *******
aucun é passe dans la BC
******* *******
******* *******
Bande de valence
Seulement voilà en y réfléchissant je sais qu'en physique quantique l'énergie est quantifiée donc elle ne prend pas n'importe quelle valeur. Et je l'avais vu en terminal avec l'atome, (électron état fondamental et excité). Une première question car je ne suis pas sur on parle de bande quand il s'agit d'un matériau, car il y pas qu'un seul atome non ?
Ensuite en fouillant sur Wikipédia j'ai vu que l'on faisait référence au niveau de Fermi et à une bande interdite. Dites moi si j'ai pas compris mais ce niveau d'énergie de Fermi délimiterait le niveau d'énergie max que les é pourraient occuper à 0 K ? Par contre la bande interdite j'ai pas trop compris ce qu'était, serait-ce une gamme d'énergie interdite pour les é ? ( ce serait logique vu qu'en MQ l'énergie est quantifiée). Dans le cas du conducteur il y en a vraiment pas ou alors elle est cachée ?
Dans mon rapport je pensais aussi parler ( c'est un minimum ) des cellules photovoltaïque (fabrication et fonctionnement) en m'inspirant sur le site (sans trop faire de c/c) qui a l'air pas mal et assez explicite :
http://www.udel.edu/igert/pvcdrom/
Nb : J'essaye de faire des explications simples, un peu imagée sans trop vulgariser non plus (quel sport !), donc si des personnes ont des schémas ça m'interresse ^^'
Vu la longueur de mon poste je vais reprendre que les questions :
- Mon explication sur le confinement quantique tiens - t - elle la route ?
- Le confinement en 3D ça donne quoi ?
- Qu'est qu'un puit de potentiel
- Pour l'Eg de l'isolant fait office de raquette de ping-pong avec l'é du milieu
- Pourquoi le Si en excès coincé dans le SiN se recombine en cristaux(nano) ?
- Pourquoi appelle - t - on cela des bandes dans les diagrammes ?
- Ce que je disais sur l'énergie de fermi est juste ?
- Qu'est ce qu'un bande interdite
21 ans.
