INFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR LES PARAMETRES ELECTRIQUES

INFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR LES PARAMETRES ELECTRIQUES

Capacitance voltage characterisation of poly si-sio2-si structures

Dans cet article, les auteurs ont étudiés la caractéristique C-V en haute fréquence des condensateurs poly Si-SiO2-Si. Une extension des caractéristiques C-V haute fréquence connus des condensateurs MIS (Métal-Isolant-Semiconducteur) aux structures S p IS a été faite. Ces auteurs ont démontré que la caractéristique C-V du condensateur poly SiO2-Si est nettement différente de celle du métal SiO2-Si à cause de la pénétration du champ dans la couche de Si poly. Ils ont considéré une structure poly Si-SiO2-Si (Sp IS), de substrat et poly Si tous deux de dopage p. D’après les remarques de neutralité, ils ont déduit qu’au cas où la charge induite par unité de surface à l’interface SiO2-Si Qs, est négative, alors Q P S, est positive et vice versa. De sorte que l’équation (I1) demeure; p Q Q s s  (I1) Par conséquent, quand la surface de poly Si est accumulée, la région de charge d’espace en Si est dépossédée et vice versa. Ils ont aussi montré qu’en l’absence de toute différence de fonction de travail, la tension appliquée Vi apparaît en partie à travers l’isolant, en partie à travers le Si. s et en partie à travers le poly Si, s p . Ainsi p V V   i s s   (I2) Ils ont montré dans la même lancée que la capacité total CT de la structure Sp IS peut être calculée à partir de la combinaison série de la capacité de charge d’espace CD du Si [2], la capacité de charge d’espace CD p du poly Si (supposé avoir la même dépendance fonctionnelle CD) et la capacité de l’isolant Ci.  

Graphic method of substrate doping determination from c-v characteristics of mis capacitors  

Dans ce présent article, les auteurs ont développé une méthode graphique simple qui détermine le potentiel (substrat de dopage) de Fermi de la haute fréquence C-V caractéristique du condensateur MIS. Cette méthode est d’application générale et peut être utilisé pour l’étude d’un système diélectrique à semi-conducteur à différentes températures ambiantes. Ces auteurs ont développé une nouvelle méthode graphique de détermination de NB basée sur les valeurs obtenues expérimentalement de Cmin et Cmax. Ils ont démontré qu’il ya la possibilité de développer un seul graphe d’une manière telle que NB peut être déterminée pour pratiquement tout système isolant-semiconducteur dans la structure MIS. En outre, le procédé est valable pour une large gamme de températures ambiantes. Ils ont établi une relation regroupant ; Cmin la capacité à haute fréquence en forte inversion, Cmax la capacité à forte accumulation, Ci la capacité de l’isolant, Xdmax la largeur de la région d’appauvrissement de surface à la forte inversion, Xi l’épaisseur de l’isolant et i la constante de l’isolant diélectrique. Cette relation est donnée par l’équation I

Forward-voltage capacitance of hererojunction space-charge regions 

Un traitement analytique présenté pour la modélisation de la capacité de la zone de charges d’espace d’hétérojonction sous des tensions à terme a été présenté par les auteurs de cet article. Cherchant à améliorer le modèle d’appauvrissement, ils se sont concentrés sur les effets capacitifs de la région de charge d’espace. Ils ont présenté un modèle de capacité analytique pour hétérojonctions brusques sous tensions à terme. Ils ont examiné le modèle d’épuisement classique en premier lieu. L’insuffisance de l’utilisation d’un tel modèle à des tensions à terme a été soulevé. Avant le développement d’un modèle de capacité, les auteurs ont orienté ce travail sur l’étude des propriétés physiques de la zone de charge d’espace. Dans cette même continuité de revoir le modèle d’épuisement, et de développer un plus précis, mais encore compact ; modèle pour l’épaisseur et la barrière de potentiel de la zone de charges d’espace de l’hétérojonction. Cependant les auteurs ont montré que le modèle rencontre des difficultés à de très grandes tensions directes, et un traitement qualitatif y est employé. Ils ont montré que la comparaison du modèle de capacité présente des dépendances mesurées et ont inclu des modèles de capacité existant. Les autres ont défini les expressions de la capacité de la zone de charge d’espace pour : une homojonction et une hétérojonction. (i) L’expression de la capacité C de la zone de charge d’espace pour une homojonction est exprimée par l’équation I14 [6-7] Using Gauss’s law in determinating the width emitter extension region of the solar cell operating in Open Circuit Condition [9] Dans cet article, les auteurs ont utilisé la loi de Gauss pour déterminer la largeur d’extension de la zone de charge d’espace de l’émetteur de la photopile en circuit ouvert. Ils ont appliqué cette loi gaussienne au niveau de la jonction émetteur-base de la photopile qui est considérée comme un condensateur plan avec deux armatures planes identiques. Les auteurs ont calculé la largeur d’extension de la zone de charge d’espace de l’émetteur (ZE) lorsque la photopile est en état d’équilibre et en fonctionnement de circuit ouvert. Ce calcule a été fait en tenant compte de la largeur d’extension de la zone de charge d’espace de la base (ZB). Les auteurs ont aussi étudié les effets : de la taille des grains (g), de la vitesse de recombinaison au joint de grain (Sgb) et de la densité de dopage sur ZE. Ils ont schématisé deux photopiles fonctionnant en circuit ouvert : l’une idéale (figure I1) et l’autre non idéale (figure I2)

A 3D model for thickness and diffusion capacitance of emitter-base junction determination in a bifacial polycrystalline solar cell under real operating condition [11] Les auteurs ont présenté dans cet article le comportement de la zone de charge d’espace d’une photopile de type n + -p-p + d’une photopile bifaciale sous illumination monochromatique. Dans cette étude à 3 D, les auteurs à l’aide des relations mathématiques ont permis la description et l’utilisation de la nouvelle approche qui associe à la fois la jonction et à l’arrière des vitesses de recombinaison de surface. Pour les différentes modes de fonctionnement de la photopile et pour divers paramètres comme ; la taille des grains g, la vitesse de recombinaison aux joints de grains Sgb, la longueur d’onde λ, les auteurs ont étudié la largeur de la zone de charges d’espace (Z0,u). Cette étude est faite sur la base de la densité relative des porteurs minoritaires en fonction de la profondeur dans la base.

Table des matières

REMERCIEMENTS
Liste des figures
Liste des tableaux
Nomenclature
INTRODUCTION GENERALE
Références
Chapitre I : Etude bibliographique
REGIME STATIQUE
Capacitance voltage characterisation of poly si-sio2-si structures
Graphic method of substrate doping determination from c-v characteristics of mis capacitors
Forward-voltage capacitance of hererojunction space-charge regions
Using Gauss’s law in determinating the width emitter extension region of the solar cell operating in Open Circuit Condition
A 3D model for thickness and diffusion capacitance of emitter-base junction determination in a bifacial polycrystalline solar cell under real operating condition
Artificial neural network approach for more accurate solar cell electrical circuit model
Modeling of Solar Cell
Mathematical Model for Photovoltaic Cells
Analysis Of Mathematical Model Of PV Cell Module in Matlab/Simulink Environment
Mathematical Modeling and Simulation of Photovoltaic Cell using Matlab-Simulink Environment
A Matlab/Simulink-Based Photovoltaic Array Model Employing SimPowerSystems Toolbox
Reconstitution de la caractéristique I – V et détermination de la puissance d’un système photovoltaïque
Mathematical Modeling and Simulation of Photovoltaic Cell using Matlab-Simulink Environment
Extraction of diode parameters of silicon solar cells under high illumination conditions
Silicon Solar Cell Space Charge Region Width Determination by a Study in Modeling
REGIME DYNAMIQUE TRANSITOIRE
A quick method for the determination of bulk generation lifetime in semiconductors from pulsed mos capacitance measurements
Minority-Carrier Lifetime Analysis of Silicon Epitaxy and Bulk Crystals with Nonuniformly
Distributed Defects
Determination of Lifetime and Surface Recombination Velocity of p-n Junction Solar Cells and Diodes by Observing Transients
Theory of photo induced open circuit voltage decay in a solar cell
Studies of surface voltage and current transients in solar cells for accurate evaluation of minority
carrier lifetime
Determination of minority carrier lifetime and surface generation velocity by hysteresis pulsed CV method
Recombination Lifetime Using the Pulsed MOS Capacitor
Minority carrier transport in carbon doped gallium arsenide
Measurement of solar cell ac parameters using the domain technique
REGIME DYNAMIQUE FREQUENTIEL
Temperature dependent negative capacitance behavior in (Ni/Au)/AlGaN/AlN/GaN heterostructures
Admittance and Impedance Spectroscopy on Cu ( In, Ga ) Se2 Solar Cells
Effects of Series Resistance and Inductance on Solar Cell Admittance Measurements
Measurement of AC Parameters of Gallium Arsenide (GaAs/Ge) Solar Cell by Impedance Spectroscopy
Capacitance of Vertical Parallel Junction Silicon Solar Cell under Monochromatic Modulated Illumination
A simple correction method for series resistance and inductance on solar cell admittance spectroscopy
Study of silicon solar cell at different intensities of illumination and wavelengths using impedance spectroscopy [
Conclusion étude bibliographiqu
Références bibliographiques
[2] S. M. Sze, “Physics of Semiconductor Devices”, Wiley, pp: 432, 69 New York.
[3] A. Jakubowski, « Graphic method of substrate doping determination from C-V characteristics
of MIS capacitors », Solid-State Electronics, Vol. 24, No. 10, pp: 985-987, 81
[5] J. J. Liou, F. A. Lindholm, and D. C. Malocha, « forward-voltage capacitance of hererojunction space-charge region »
[8] R. L. Anderson, “Experiments on Ge-GaAs heterojunctions ”Solid‐State Electron, Vol. 5, Issue
[9] E. Sow, S. Mbodji, B. Zouma, M. Zoungrana, I. Zerbo, A. Sere & G. Sissoko, « using Gauss’s law in determinating the width emitter extension region of the solar cell operating in Open Circuit Condition », Global journal of sciences frontier Research physics and space sciences, Vol.
. Singh, and S.K. Sarkar, « Artificial
neural network approach for more accurate solar cell electrical circuit model », International
Journal on Computational Sciences & Applications (IJCSA) Vol.4, No.3, pp: 101-116, June
14. 45
[] Ms. Geetam Richhariya, Ms. Aparna Pachori, « Modeling of Solar Cell », International
Journal of wind and Renewable Energy Volume 1 Issue 1, pp, 31-34, ISSN: 2277-3975, 11 45
[22] Wafaa ABD EL-BASIT, Ashraf Mosleh ABD El–MAKSOOD and Fouad Abd El-Moniem
Saad SOLIMAN, «Mathematical Model for Photovoltaic Cells », Issue 23, p. 13-28, JulyDecember 13 45
[26] P.Sudeepika, G.Md. Gayaz Khan, « Analysis Of Mathematical Model Of PV Cell Module in
Matlab/Simulink Environment », International Journal of Advanced Research in Electrical,
Electronics and Instrumentation Engineering (IJAREEIE), Vol. 3, Issue 3, March 14
[27] J. Surya Kumari and Ch. Sai Babu, « Mathematical Modeling and Simulation of Photovoltaic Cell using Matlab-Simulink Environment », International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), Vol. 2, No. 1, pp. 26~34, February 12
[33] Samer Said, Ahmed Massoud, Mohieddine Benammar and Shehab Ahmed, « A Matlab/Simulink-Based Photovoltaic Array Model Employing SimPowerSystems Toolbox », Journal of Energy and Power Engineering  A. Zaatri, S. Belhour, « Reconstitution de la caractéristique I – V et détermination de la puissance d’un système photovoltaïque », Revue des Energies Renouvelables Vol. 12 N°4 pp : J. Surya Kumari and Ch. Sai Babu, « Mathematical Modeling and Simulation of Photovoltaic Cell using Matlab-Simulink Environment », International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE)
« Extraction of diode parameters of silicon solar
cells under high illumination conditions », Energy Conversion and Management,
[39] G. Sissoko, B. Dieng, A. Corréa, M. Adj, and D. Azilinon, « Silicon Solar Cell Space
Charge Region Width Determination by a Study in Modeling », Renewable Energy, Vol. 3, pp : 52-55, 04
[41] K. S. Rabbani and D. S. Lamb, « a quick method for the determination of bulk generation
lifetime in semiconductors from pulsed MOS capacitance measurements », Solid-State
Electronics, Vol. 24, pp: 661-664, 81
[46] S.C. Jain, « theory of photo induces open circuit voltage decay in a solar cell », Solid-State
Electronics, Vol. 24, pp: 9-3, 81
[50] A. Vishnoi, R. Gopal, R. Dwivedi and S. K. Srivastava, « Studies of surface voltage and
current transients in solar cells for accurate evaluation of minority carrier lifetime », Solid-State
Chapitre II : Influence de la température sur la capacité de la photopile sous éclairement monochromatique
II.1. Introduction
Taux de génération en fonction de la profondeur
II.1a Effet de la température sur la longueur de diffusion, le coefficient de diffusion, sur la mobilité des porteurs et sur le coefficient de mobilité
II.1b Effet de la longueur d’onde sur le coefficient d’absorption et la profondeur de pénétration des
porteurs
II.2 Densité des porteurs minoritaires de charge
II.2.1 Effet de la température sur la densité des porteurs minoritaires de charge
II.2.2 Effet de la longueur d’onde sur la densité des porteurs minoritaires de charge
II.2.3 Effet du point de fonctionnement sur la densité relative des porteurs minoritaires de charge
II.2.4 Effet de la température sur le point de fonctionnement de la photopile
a. Circuit ouver
a. Court-circuit
II.2.5 Effet de la longueur d’onde sur le point de fonctionnement de la photopile
a. Circuit ouvert
b. Court-circuit
II.2.6 Effet de la longueur d’onde sur la densité relative des porteurs minoritaires de charge
II.3 Densité de photocourant
II.3.1 Effet de la température sur la densité de photocourant
II.3.2 Effet de la longueur d’onde sur la densité de photocourant
II.3.3 Vitesse de recombinaison à la face arrière
II.4 Phototension
II.4.1 Effet de la température sur la phototension
II.4.2 Effet de la longueur d’onde sur la phototension .
II.5 Détermination expérimentale des photocourant de court-circuit Jphcc et phototension de circuit
ouvert Vphco
II.6 Capacité
II.6.1 Effet de la température sur la capacité
II.6.2 Effet de la longueur d’onde sur la Capacité
II.6.3 Influence de la température sur la Capacité de la photopile en fonctionnement de court circuit
II.7. Conclusion
II.8 Références
Chapitre III : Influence de la température sur la capacité de la photopile sous éclairement polychromatique
III.1 Introduction
III.2 Densité des porteurs minoritaires de charge
III.2.1 Effet de la température sur la densité des porteurs minoritaires de charge
III.2.2. Effet du point de fonctionnement sur la densité relative des porteurs minoritaires de charge
III.2.3 Effet de la température sur le point de fonctionnement de la photopile
a. Circuit ouvert
b. Court-circuit
Table des matières
III.3. Densité de photocourant
III.3.1 Effet de la température sur la densité de photocourant
III.3.2 Vitesse de recombinaison à l’arrière de la photopile
III.4. Phototension
III.4.1. Effet de la température sur la phototension
III.5 Détermination expérimentale des photocourant de court-circuit Jphcc et phototension de circuit
ouvert Vphco
III.6. Capacité
III.6.1 Effet de la température sur la capacité
III.6.2 Influence de la température sur la Capacité de la photopile en fonctionnement de court circui
III.7. Conclusion
III.8. Références
Chapitre IV : Influence de la temperature sur les resistances parasites shunt et série d’une photopile monofaciale au silicium sous éclairement monochromatique
IV.1 Introduction
IV.2 Caractéristique I-V
IV.2.1 Effet de la température sur la caractéristique I-V
IV.2.2 Effet de la longueur d’onde sur la caractéristique I-V
IV.3 Résistance shunt
IV.3.1 Effet de la température sur la résistance shunt
IV.3.2. Effet de la longueur d’onde sur la résistance shunt
IV.4. Résistance série
IV.4.1. Effet de la température sur la résistance série
IV.4.2 Effet de la longueur sur la résistance série
IV.5. Détermination expérimentale des résistances shunt et série
IV.6. Conclusion
IV.6. Référence
Chapitre V : Influence de la température sur les résistances parasites shunt et série d’une photopile monofaciale au silicium sous éclairement polychromatique.
V.1. Introduction
Densité de photocourant
Phototension
V.2. Caractéristique I-V
V.2.1. Effet de la température sur la caractéristique I-V
V.3. Résistance shunt
V.3.1. Effet de la température sur la résistance shunt
Nous allons à présent faire l’étude sur la résistance série
V.4. Résistance série
V.4.1 Effet de la température sur la résistance série
V.5. Détermination expérimentale des résistances shunt et série
V.6 Conclusion
V.7 Références
VI. Conclusion générale et perspectives
VII. Annexe mathématique
PUBLICATIONS
UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR

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