25 oct. 2019

Offre de stage M2: Réalisation de jonction Schottky par PVD RF magnetron pour application à la photocatalyse solaire


L'équipe PPCM s'est focalisée sur les traitements par plasma pour les applications PV et thermiques ainsi que sur la caractérisation de systèmes et de composants semiconducteurs. L’activité de recherche de l’équipe SHPE s’est construite autour de l’utilisation de la ressource solaire pour diverses applications (production et stockage d’énergie, photocatalyse solaire…). Dans le cas d’une application de traitement des eaux, les catalyseurs ne sont capables d’exploiter que la part UV du spectre solaire qui ne représente que 5 - 7% de la part globale, contre 50 % par exemple pour le domaine visible. Actuellement les performances photocatalytiques des semiconducteurs élaborés en laboratoire ou dans l'industrie sont insuffisantes (moins de 1 photon sur 100 donne lieu à la création d’un radical utile pour initier la minéralisation des polluants) et rendent quasi rédhibitoire tout développement à grande échelle du concept de traitement par photocatalyse. Ces performances dépendent de plusieurs paramètres. Le rendement optique du catalyseur est une grandeur clef qui exprime le rapport entre le taux de charges photo-générées et le nombre de photons reçus. Pour les photocatalyseurs, ce rendement est donc un indicateur pertinent des performances potentielles du système photocatalytique puisqu'il informe sur la capacité du matériau à produire des radicaux à partir des photons disponibles et de leurs caractéristiques (densité de flux, plage spectrale etc).

Le travail que nous proposons est totalement exploratoire. Il s’agit de réaliser des jonctions shottky type métal/semiconducteur à base de TiO2 et/ou de ZnO afin de favoriser l’extraction des porteurs photogénérés dans le semiconducteur et donc d’augmenter le rendement optique du photocatalyseur. Les jonctions seront réalisées par PVD RF magnetron. Cette technique consiste à bombarder une cible faite du matériau à déposer à l’aide d’ion crées par un plasma.

Travail à effectuer

Calcul du profil de la jonction
Dépôt de TiO2 et/ou de ZnO sur du verre par PVD RF magnétron
Dépôt d’or sur le semiconducteur par PVD RF magnétron
Tests des échantillons

Profil adéquat

Le candidat devra afficher des compétences en physique du solide et des compétences pluridisciplinaires en métrologie et en matériaux. Un goût pour le travail expérimental et des acquis en modélisation sont requis.

Contacts: 

Arnaud Perona : 

Gaël Plantard : 

Laurent Thomas :