Ce thème est centré sur le développement et l’analyse de techniques de caractérisation permettant un diagnostic des matériaux et interfaces à base de semiconducteurs en couches minces.

De nombreux outils sont déjà disponibles dans certains laboratoires de la fédération. On peut citer ainsi l’existence de bancs caractérisation :

– des propriétés optiques (ellipsométrie UV/Visible/IR, spectrométres UV/Visible/IR pour les mesures de transmission/réflexion de couches minces),

– des propriétés électriques et photoélectriques en fonction de la température (systèmes de cryostats, dont certains sont dotés de dispositifs de prise de contact sous pointes)

– optoélectronique (mesures de photoluminescence, électroluminescence, réponses spectrales, sonde kelvin en mode SPV)

– structurale (Raman, micro-Raman)

– de microscopie en champ proche (AFM, AFM à pointe conductrice)

– de cellules sous simulateur solaire

Les propriétés de transport requièrent une attention particulière, car elles déterminent le fonctionnement des dispositifs. Or, dans les matériaux qui nous intéressent, ces propriétés sont encore mal connues et fortement conditionnées par l’existence de défauts en volume et aux interfaces, que ce soit au sein d’une matrice désordonnée (couches minces de silicium amorphe ou polymorphe, organiques) ou dans des joints de grain (CIS).

Les partenariats créés par la fédération de laboratoires vont permettre de rapprocher l’ensemble de compétences en techniques de caractérisation au plus près du développement des filières, conduisant à un retour rapide des résultats de caractérisations et de diagnostic vers les personnes en charge de la fabrication des matériaux et la mise en oeuvre de nouveaux concepts. À terme, il sera possible dans certains cas d’aller jusqu’à l’implantation de nouvelles techniques au sein même des procédés d’élaboration afin d’établir un diagnostic in-situ et en cours de dépôt ou de croissance.