Comportements Electrochimiques d’InP (semi-conducteur III-V) recouvert d’un Film mince de Phosphazène en milieu Aqueux
Institution:
université Paris-SaclayDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The semiconductors are very important either in micro and optoelectronics or in the energetic. These materials show good physical properties with a band gap of Eg = 1.34 eV and an electronic mobility of 0.46 m2./(V.s) but the surface of the n-InP undergoes modification in an oxygen atmosphere. To reduce this surface modification, a polyphosphazene film was deposited onto it. Thus, this study is carried out to understand the behaviour of the passivation on the InP/electrolyte junction in acid and alkaline electrolytes. Thus, a naked electrode freshly polished and/or modified by the polyphosphazene were used. For this work, flat band potentials, Mott-Scottky straight lines and open circuit potentials have been determined in dark and under illumination. From these investigations, it appears that the flat band potential depends linearly on pH with a slope of -59 mV/pH. It has also been obtained that the naked electrode undergoes a high surface oxidation contrary to its behaviour in acid medium. These results have been confirmed by the XPS measurements. In non-equilibrium conditions, the in-situ study of the anodic and cathodic currents allowed us to better understand the behavior of the electrodes. Using different electrochemical (cyclic voltammetry, chronoamperometry, etc.) and spectroscopic (ICP-OES and XPS) methods, we were able to determine their characteristics.
Abstract FR:
Les semi-conducteurs dont le phosphure d’Indium de type n sont incontournables aussi bien dans les dispositifs micro et optoélectronique que dans le domaine énergétique (photovoltaïque). Ces matériaux présentent de bonnes propriétés physiques (faible bande interdite Eg = 1.34 eV, mobilité électronique élevée µ=0.46 m²/V.s) mais la surface de InP-n présente une instabilité chimique à l’obscurité au contact d’oxygène. Pour limiter ces phénomènes de surface, un film de polyphosphazene y est déposé électrochimiquement. C’est ainsi que la présente étude est menée pour comprendre le comportement de la passivation sur les propriétés de la jonction InP/électrolyte en milieu aqueux. Les électrodes nues fraichement décapées et/ou modifiées par le polyphosphazène sont utilisées. Ces travaux se sont appuyés sur la détermination des droites de Mott-Schottky, du potentiel de bande plate et des potentiels à circuit ouvert. Il ressort de ses investigations dans les conditions d’équilibre que les potentiels de bande plate déterminés sur les électrodes, évoluent linéairement en fonction du pH avec une pente de –59 mV/unités pH. Il a aussi été obtenu qu’en milieu basique sous éclairement, l’électrode nue subit une oxydation de sa surface. Ces résultats ont été confirmés par XPS. Dans les conditions hors équilibre, l'etude in-situ des courants anodique et cathodique nous a permis de mieux comprendre le comportement des électrodes. En utilisant différentes méthodes électrochimiques (voltammétrie cyclique, chronoampérométrie, …) et spectroscopiques (ICP-OES et XPS), nous avons pu déterminer leurs caractéristiques.