matériaux amorphes

[invite726932a4]

Bonjour,

J'ai envie de retester le forum après un 1er échec...

J'ai deux questions:
- Un matériau amorphe est-il plus robuste au passage d'un fort courant ?
- Un matériau amorphe est-il en général rugueux comparé à un matériau cristallin (poly / mono).

La phrase qui pose problème:
Tout d'abord nous avons choisi des films mécaniquement lisse et de composition amorphe pour prévenir les cours circuits ou les chemins privilégiés par le courant à travers la structure.

Cette phrase me semble ambigüe parce que, autant un film lisse aiderait à éviter les court-circuits et non uniformités, autant pour le caractère amorphe... je ne vois pas.
Je pense que c'est peut-être là juste pour préciser, car les matériaux amorphes ne sont pas lisses en général (???) et que les matériaux amorphes (déposé par sputtering) sont choisis pour leur robustesse (préciser plus tôt, aussi de manière imprécise) (???).

CONTEXTE (je vous préviens, ça risque de ne pas vous aider): J'étudie un article sur les QD LED, qui est formé de plusieurs couches de matériaux, dont les dites "couches de transport de porteurs de charge". Cette phrase porte sur le choix des matériaux pour ces couches.

VERSION ORIGINALE:
"First, we chose mechanically smooth and compositionally amorphous films to prevent electrical shorts or the formation of preferred current channels through the device structure. "

Merci!
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[mariposa]

Bonjour,

J'ai envie de retester le forum après un 1er échec...

J'ai deux questions:
- Un matériau amorphe est-il plus robuste au passage d'un fort courant ?

Bonjour,


Tout dépend de quel matériau amorphe il s'agit et quelles sont les conditions de croissance. Pour le courant tout dépend également de quel amorphe il s'agit et de quelle intensité: 1mA c'est différent de 100 A. Non?

- Un matériau amorphe est-il en général rugueux comparé à un matériau cristallin (poly / mono).[/B]

Tout dépend de l'échelle d'observation. a l'échelle de 1µm un matériau amorphe peut-être aussi lisse qu'un matériau monocritallin.

[invite726932a4]

Bonsoir,

Merci de votre réponse, vous pourrez peut-être répondre plus précisément avec les informations suivantes:

Les rugosités atteintes sont inférieures à < 0.5 nm r.m.s.

L'intensité maximale que supporte cette LED est 3.5 A cm-2 (vers 11V)

Les couches de oxydes métalliques sont déposées par radiofrequence-magnetron-sputtering (pulvérisation cathodique) à température ambiante:

20nm de NiO2 deposé sur de ITO (indium tin oxyde).
Réglage de la résistivité à 5 Ωcm en ajustant la concentration de O2 dans le plasma Ar:O2 durant la procédure.

50 nm d'un alliage de ZnO et SnO2 sur une couche de 30nm de Quantum-dots obtenue par spin-coating (dépot centrifuge).
Réglage de la résistivité à 10 Ωcm en ajustant le ratio ZnO:SnO2 (nécessité d'éviter la présence de dioxygène).

[mariposa]

Bonsoir,

Merci de votre réponse, vous pourrez peut-être répondre plus précisément avec les informations suivantes:

Les rugosités atteintes sont inférieures à < 0.5 nm r.m.s.

L'intensité maximale que supporte cette LED est 3.5 A cm-2 (vers 11V)

Les couches de oxydes métalliques sont déposées par radiofrequence-magnetron-sputtering (pulvérisation cathodique) à température ambiante:

20nm de NiO2 deposé sur de ITO (indium tin oxyde).
Réglage de la résistivité à 5 Ωcm en ajustant la concentration de O2 dans le plasma Ar:O2 durant la procédure.

50 nm d'un alliage de ZnO et SnO2 sur une couche de 30nm de Quantum-dots obtenue par spin-coating (dépot centrifuge).
Réglage de la résistivité à 10 Ωcm en ajustant le ratio ZnO:SnO2 (nécessité d'éviter la présence de dioxygène).

Je ne peux pas répondre en détails à tes questions car elles sont très précises. J'ai pourtant travaillé pendant 5 ans sur VO2 et sur TiO2 en pulvérisation cathodique (il y a 35 ans).

Encore faudrait-il que tu reprécises tes questions car j'ai comme l'impression que tu as en partie répondu à tes propres questions.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite726932a4]

Je ne peux pas répondre en détails à tes questions car elles sont très précises. J'ai pourtant travaillé pendant 5 ans sur VO2 et sur TiO2 en pulvérisation cathodique (il y a 35 ans).

Je m'en doutais lorsque vous m'avez répondu que "ça dépendait". Cet article est de 2008 et est à la pointe dans son domaine.

j'ai comme l'impression que tu as en partie répondu à tes propres questions.

C'est clairement le cas. Mais, je vois deux alternatives:

Soit "compositionally amorphous " est dans la phrase(*) parce qu'un film amorphe permet une une distribution uniforme du courant, contrairement à un film cristallin... (peut être à cause de polarisation piezo, ou parce que l'interface film Quantum Dots/film amorphe par pulvérisation est meilleure...)

Soit c'est juste indiqué parce qu'on pourrait croire qu'un film amorphe serait rugueux. Dans ce cas, la raison pour laquelle le film est amorphe, c'est que qu'un tel film est plus résistant au fort courant. (peut-être moins d'incidence sur la qualité du film: défauts du cristal)

Voilà, merci encore.
(*) "First, we chose mechanically smooth and compositionally amorphous films to prevent electrical shorts or the formation of preferred current channels through the device structure. "

[invite726932a4]

J'ai toujours ces questions dans un coin de ma tête et j'ai deux éléments qui pourraient expliquer pourquoi les matériaux amorphes fourniraient un contact plus uniforme.

Un matériau polycristallin a un travail d'extraction qui diffère selon la face cristalline. Selon l'endroit de l'interface, la face cristalline est différente, l'injection est plus ou moins facile.

Les charges peuvent aussi être "coincés" (stuck) à certains endroits du volume... mais je ne sais plus où j'ai lu ça !!!

Si quelqu'un a les idées claires là dessus, qu'il se manifeste...

[invite726932a4]

@Mariposa: vous pouvez surement me confirmer cela (la phrase soulignée), j'ai très peu de connaissance sur les méthodes de dépôt.()

Je ne sais pas si je suis encore lu, mais je pense avoir compris pourquoi un des deux () films est amorphe. Plus tôt dans le texte, il y a cette phrase:

We use amorphous, radiofrequency (RF)-sputtered
metal oxides as QD-LED charge transport layers, deposited at
room temperature to be broadly compatible with colloidal QDs
and many other constituent films.

Traduction:
Comme couches de transport de charge dans notre QD-LED(diode électroluminescente à points quantiques), nous utilisons des oxydes métalliques déposés par pulvérisation cathodique radiofréquence et à température ambiante, pour être compatible, de manière générale, avec les QD colloïdaux et beaucoup d'autres films constitutifs. (C'est là qu'on se rend compte que la langue française tend à être plus précise et moins flexible...)

Je n'avais pas pigé auparavant que le fait que le dépôt se fasse à température ambiante entraine certainement le caractère amorphe, ou du moins polycristallin de mauvaise qualité. La faible température permet de ne pas abimer la fragile couche sol-gel qui sert de substrat... et donc d'éviter des non uniformités.

[invite726932a4]

Bon, comme je n'ai pas eu de réponse, j'ai relue attentivement tout cet article... Il semble y avoir deux raisons d'utiliser des films amorphes:
- la faible température pour celui du haut
- éviter les surfaces granuleuses des films polycristallins.
Alors, je me dis qu'on pourrait très bien mettre un film monocrystallin pour la couche du dessous... mais les auteurs ont semble-t-il voulu équilibrer les conductivités. Bon, ce n'est pas forcément utile parce que dans ce cas, les barrières de potentiels ne sont déjà pas équilibrées... j'adore me parler à moi même !