Appliquées aux semiconducteurs, les méthodes photothermiques sont bien adaptées au suivi des ondes plasma associées aux porteurs photocréés par des excitations non-stationnaires. Elles permettent d'étudier, en plus des propriétés optiques et thermiques, les propriétés de transport électronique des semiconducteurs, telles que la diffusivité (ou mobilité), le temps de vie et la vitesse de recombinaison de surface. La principale difficulté de l'interprétation des signaux photothermiques dans le cas des semiconducteurs est double : il nous faut d'abord distinguer les effets purement thermiques des effets électroniques, et ensuite discriminer les différentes propriétés de transport électronique qui peuvent avoir un effet corrélé sur le signal. Nous nous sommes donc efforcés d'affiner à la fois nos expériences et la modélisation des effets photothermiques liés à la présence des porteurs libres, afin d'augmenter la précision dans la détermination des propriétés de transport électronique. Cet effort s'est révélé fructueux puisque nous avons pu obtenir des conditions expérimentales qui permettent la détermination de la diffusivté électronique sans ambiguïté, c'est-à-dire que nous avons trouvé des conditions expérimentales telles que la dépendance spatiale de la phase du signal de photoréflectance ne dépende que de la diffusivité, celle-ci peut donc être mesuré sans ambiguïté [1].
Plus récemment, des expériences effectuées sur du silicium intrinsèque à des fréquences de modulation variant du kHz au MHz montrent des comportements très spectaculaires, permettant de penser que ces expériences doivent pouvoir caractériser l'état recombinant ou non de la surface du semiconducteur [2]. Il nous faudra par la suite valider notre modèle pour des semiconducteurs dopés ou implantés, et éventuellement modifier les conditions expérimentales de nos expériences.
Nous nous sommes aussi intéressés aux matériaux semiconducteurs déposés en couches minces comme SiGe et SiGeC déposés sur silicium et des superréseaux Si/Ge. Des contacts ont étés pris avec le CNET (Meylan) et l'IEF (Orsay). Notre objectif est double, d'abord caractériser, électroniquement et thermiquement, les couches elles-mêmes et ensuite étudier la recombinaison à l'interface avec le substrat. Des premières expériences effectuées sur des superréseaux Si/Ge nous permettent d'envisager une modélisation qui prendra en compte le caractère bidimensionnel de la diffusion électronique dans le superréseau. Dans le cadre des semiconducteurs implantés, nous avons réalisé en coopération avec C.~Christofides (Université de Chypre) une étude permettant d'analyser les signaux photothermiques à basse température (40-300 K) [3]. Celle-ci a permis de montrer qu'il est possible de favoriser les effets électroniques à basse température, alors qu'à la température ambiante les effets détectés sont plutôt de nature thermique. Ceci est confirmé par des mesures de diffusivité thermiques par microscopie photothermique.
Nous nous sommes intéressés à l'étude de
l'éblouissement des caméras visibles et IR sous irradiation
lumineuse et avons vérifié expérimentalement l'anisotropie
de l'écoulement des porteurs excédentaires dans les directions
parallèle et perpendiculaire à la lecture des charges dans
le cas de matrices CCD.
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