Adaptation du procédé de fragilisation par faisceau d'ions pour la réalisation de couches minces de silicium monocristallin (application au photovoltaïque)

Une nouvelle approche pour la réalisation de dispositifs photovoltaïques a été développée dans le cadre de cette thèse par le CEA-LETI en partenariat avec l ADEME et l INSA de Lyon (projet Succes). Cette approche est basée sur un procédé innovant de formation et de report de couches minces de silicium monocristallin, procédé initialement développé pour la réalisation de substrats SOI (procédé Smart-Cut®). Les travaux de thèse, axés essentiellement sur les aspects matériaux du projet, ont permis de mettre en place et d optimiser les étapes technologiques suivantes : 1. la formation d une zone fragile enterrée dans un substrat silicium monocristallin par introduction d ions légers (H+) ; 2. la croissance par épitaxie d une couche active d épaisseur ~50 m (collaboration LPM-INSA) ; 3. le report de la couche active sur un substrat support économique, par collage sur un substrat support et fracture du substrat silicium au niveau de la zone fragilisée.A new approach for the realization of photovoltaic devices has been developed within this thesis by CEA-LETI in partnership with ADEME and INSA-Lyon (Succes project). This approach is based on a innovative process for single-crystal silicon thin layers transfer ; this process has been initially developed for SOI substrates manufacturing (Smart-Cut® process). The research was essentially focused on the materials, the following technological steps were set up and optimised : -1 the formation of a buried weakened zone in a monocrystalline silicon substrate through ion implantation (H+) ; -2. the epitaxial growth of an active layer of 50 m thickness (collaboration with LPM-INSA) ; -3. the transfer of the active layer on a cheap host-substrate, by bonding with a host-substrate and splitting of the silicon substrate in the weakened zone.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF