• Langue : Français
• Discipline : Sciences des matériaux
• Identifiant : Inconnu
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/1997

Résumé en langue originale

L'etude theorique de cristallites de silicium de taille nanometrique est realisee dans le but d'expliquer certaines proprietes du silicium poreux. Pour cela, la structure electronique de ces cristallites est calculee par une technique de liaisons fortes. Les etats propres de l'hamiltonien a un electron sont alors utilises comme base pour determiner le spectre excitonique. La comparaison de l'energie de recombinaison d'un exciton et l'energie d'absorption dans le silicium poreux permet de conclure que la luminescence dans le rouge de ce materiau peut provenir du confinement quantique des porteurs. Cette luminescence est plus efficace que dans le silicium massif ou la bande interdite indirecte rend impossible la transition radiative sans l'aide des phonons. Le calcul de temps de recombinaison radiative montre que la transition est d'autant plus permise que la taille des cristallites est petite. La dependance en temperature du temps de recombinaison radiative d'un exciton est egalement etudiee et le modele d'un spectre excitonique a deux niveaux propose pour expliquer le comportement mesure est discute. Le calcul du temps caracteristique de la recombinaison non-radiative de trois porteurs par effet auger montre l'importance de ce processus tres rapide. L'etude d'un autre processus intervenant dans le temps de vie de la luminescence, la transition d'un porteur vers la cristallite voisine, par effet tunnel assiste par phonons a travers un pont en silicium, est egalement realisee. Ces derniers calculs sont utilises pour etudier le transport par sauts entre les cristallites. Une methode de calcul empruntee aux etudes menees sur le transport par impuretes montre que l'hypothese envisagee est compatible avec des mesures de la conductivite du silicium poreux. L'importance de la notion de percolation pour le transport comme pour les proprietes optiques est deduite de cette etude.