Traitements chimiques du Ge en vue de sa passivation, de son reconditionnement et de la réutilisation de substrats pour la fabrication de nanomembranes de Ge
- Date :
- Cet événement est passé.
- Type :
- Soutenance de thèse
- Lieu :
- Local P2-1002 de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT) et par Teams
Description :
Doctorant: Alexandre Chapotot
Directeur de recherche: Abderraouf Boucherif
Codirectrice de recherche: Gwenaëlle Hamon
Président du jury: Mathieu Picard
Résumé: L'accès à l'énergie est devenu l'un des enjeux majeurs du 21e siècle, dû à la croissance économique et technologique mondiale. Cependant, la production actuelle d'énergie, principalement basée sur les énergies fossiles, engendre des tensions environnementales et sociales, nécessitant une transition énergétique. Parmi les alternatives, l'énergie photovoltaïque occupe une place croissante, bien que ses défis, tels que l'inconstance de la production, restreignent son utilisation à grande échelle dans le mix énergétique mondial. Le solaire spatial (Space-Based Solar Power, SBSP) se présente comme une potentielle alternative complémentaire au PV domestique permettant de surmonter ces défis, exploitant l'énergie solaire dans l'espace via des satellites équipés de cellules solaires. Parmi les technologies solaires, les cellules multi-jonctions à base de substrat de Ge et de matériaux III-V se distinguent en vue de cette application spatiale. Cependant, le germanium (Ge) cristallin utilisé pour la croissance de ces cellules limite leur exploitation à grande échelle en raison de sa rareté et de son coût élevé. Les nanomembranes cristallines de Ge émergent comme une alternative prometteuse, permettant l'utilisation efficace du Ge tout en réduisant les coûts. La présente thèse se concentre sur la technologie Porous germanium Efficient Epitaxial LayEr Release (PEELER) pour créer des nanomembranes de Ge par porosification du substrat de Ge et croissance épitaxiale. Deux problématiques principales sont explorées dans ces travaux de thèse : la passivation de la surface de la membrane de Ge et la réutilisation du substrat parent après le premier cycle de fabrication. Les objectifs sont de comprendre l'influence du nettoyage chimique sur les surfaces de Ge en vue d’applications pour la passivation des surfaces de Ge, de démontrer la réutilisation du substrat de Ge et d'étudier le multi-cyclage du procédé PEELER. Ces travaux visent à développer les nanomembranes de Ge pour la fabrication de cellules minces favorisant une intégration industrielle rapide et ouvrant ainsi la voie à une utilisation plus durable et efficace du Ge pour le développement de l'énergie solaire spatiale.
Doctorant: Alexandre Chapotot
Directeur de recherche: Abderraouf Boucherif
Codirectrice de recherche: Gwenaëlle Hamon
Président du jury: Mathieu Picard
Résumé: L'accès à l'énergie est devenu l'un des enjeux majeurs du 21e siècle, dû à la croissance économique et technologique mondiale. Cependant, la production actuelle d'énergie, principalement basée sur les énergies fossiles, engendre des tensions environnementales et sociales, nécessitant une transition énergétique. Parmi les alternatives, l'énergie photovoltaïque occupe une place croissante, bien que ses défis, tels que l'inconstance de la production, restreignent son utilisation à grande échelle dans le mix énergétique mondial. Le solaire spatial (Space-Based Solar Power, SBSP) se présente comme une potentielle alternative complémentaire au PV domestique permettant de surmonter ces défis, exploitant l'énergie solaire dans l'espace via des satellites équipés de cellules solaires. Parmi les technologies solaires, les cellules multi-jonctions à base de substrat de Ge et de matériaux III-V se distinguent en vue de cette application spatiale. Cependant, le germanium (Ge) cristallin utilisé pour la croissance de ces cellules limite leur exploitation à grande échelle en raison de sa rareté et de son coût élevé. Les nanomembranes cristallines de Ge émergent comme une alternative prometteuse, permettant l'utilisation efficace du Ge tout en réduisant les coûts. La présente thèse se concentre sur la technologie Porous germanium Efficient Epitaxial LayEr Release (PEELER) pour créer des nanomembranes de Ge par porosification du substrat de Ge et croissance épitaxiale. Deux problématiques principales sont explorées dans ces travaux de thèse : la passivation de la surface de la membrane de Ge et la réutilisation du substrat parent après le premier cycle de fabrication. Les objectifs sont de comprendre l'influence du nettoyage chimique sur les surfaces de Ge en vue d’applications pour la passivation des surfaces de Ge, de démontrer la réutilisation du substrat de Ge et d'étudier le multi-cyclage du procédé PEELER. Ces travaux visent à développer les nanomembranes de Ge pour la fabrication de cellules minces favorisant une intégration industrielle rapide et ouvrant ainsi la voie à une utilisation plus durable et efficace du Ge pour le développement de l'énergie solaire spatiale.