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Effect of O2 and H2 Plasma Treatments on the Properties of CuInSe2 Polycrystalline Thin Films

Bechiri L., Benslim N., Mahdjoubi L., Merdès S.

Dans ce travail, les effets du traitement aux plasmas d’O2 et d’H2 sur les propriétés des grains et des joints de grains dans les couches minces polycristallines de CuInSe2 (CIS) sont étudiés. Le comportement électrique de ces matériaux est dominé par les défauts notamment les joints de grains qui contrôlent le transport de charges et la recombinaison des porteurs. Les couches minces de CuInSe2 obéissent à deux mécanismes de transport de charges qui opèrent simultanément : l’émission thermoionique à travers la barrière des joints de grains à haute température et l’effet tunnel « Variable Range Hopping » (VRH) dans la bande interdite à basse température. Une caractérisation incluant des mesures de Conductivité, d’Impédance et de Courant Thermiquement Stimulé (TSC) a été réalisée avant et après des traitements aux plasmas d’O2 et d’H2 . Les caractéristiques de Conductivité en fonction de la température ont été étudiées dans l’intervalle de 80-400K alors que des mesures d’Impédance ont été réalisées à haute température pour différentes fréquences. Ces mesures ont montré que les plasmas d’O2 et d’H2 passivent les défauts des joints de grains dans les échantillons de type p et n, respectivement et ont un effet dopant sur le volume du grain : les couches de type p sont dopées p+ par l’oxygène alors que celles de type n sont dopées n+ par l’hydrogène


 
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