Hole-doped manganite La0.7Ca0.3MnO3 materials has been extensively studied because of its colossal magnetoresistance (CMR) characteristic in a magnetic field. Recently, a new member of CMR family La0.7Ce0.3MnO3 , an electron-doped manganite, raises a new wave of attention for possible application of p-n junctions. Single Phase La0.7Ce0.3Mn3 films were usually grown by the pulse laser deposition (PLD) technique with a relatively narrow growth window around 755¢J¡Ó5¢J. In this study, we use a RF sputtering technique to grow La0.7Ce0.3Mn3 epitaxial films, which has not been tried yet. Films are grown on SrTiO3, MgO and LaAlO3 substrates. The best film have the metal-insulator transition temperature (TP) 304K and the curie temperature (TC) 310K, which are higher than that of grown by PLD method

O presente trabalho tem como objetivo principal a produção e estudo de filmes de nitreto de alumínio (AlN) depositados por pulverização catódica (sputtering) reativa e a fabricação e caracterização de guias de onda tipo pedestal utilizando o AlN como núcleo. Inicialmente, filmes de AlN foram fabricados por pulverização catódica reativa (sputtering) de rádio frequência (RF) utilizando um alvo de alumínio (Al) com 99,999% de pureza, e nitrogênio (N2) como gás reativo. Subsequentemente, os filmes foram caracterizados mediante as técnicas de elipsometria, difração de raios X (DRX), espectroscopia de absorção por transformada de fourier na região do infravermelho (FTIR) e espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e do visível (UV-VIS). Tendo as melhores condições ópticas e físicas para a deposição de filmes de AlN, foram fabricados neste trabalho guias de onda tipo pedestal utilizando estes filmes como núcleo. O guia de onda pedestal traz um processo de fabricação alternativo, em que a geometria do guia de onda determina-se na camada anterior ao do núcleo, assim já não é necessário delinear as paredes laterais da camada de núcleo facilitando desta forma, o processo de fabricação do dispositivo. Os guias de tipo pedestal fabricados neste trabalho foram definidos através da corrosão parcial do óxido de silício (SiO2) mediante a técnica de RIE (Reactive Ion Etching) usando gases trifluorometano (CHF3) e oxigênio (O2) como gases reativos. Uma vez definido o pedestal, um filme de nitreto de alumínio é depositado sobre o SiO2 com a finalidade de constituir o núcleo do guia de onda. O ar foi utilizado como revestimento superior, cujo índice de refração (n = 1) aumenta o confinamento da luz no núcleo e também para poder possibilitar a caracterização das perdas ópticas do dispositivo. Para esta caracterização usamos a técnica de vista superior que permitiu a análises das perdas ópticas de propagação para diferentes alturas de pedestal e diferentes espessuras de núcleo tanto para filmes de AlN orientado no plano cristalino (002) quanto para filmes de AlN amorfos. / The main objective of this work is the production and study of Aluminum Nitride (AlN) films deposited by reactive sputtering and the fabrication and characterization of pedestal optical waveguides using AlN as core. Initially, aluminum nitride films were produced by reactive sputtering using a 99.999% aluminum (Al) purity target, and nitrogen (N2) as the reactive gas. Subsequently, the films were characterized by ellipsometry, X-ray Diffraction, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-VIS). Once the best optical and physical conditions for the deposition of AlN films were obtained, pedestal waveguides using these films as a nucleus were fabricated in this work. The pedestal waveguide provides an alternative manufacturing process where the geometry of the waveguide is determined in the pre-core layer, so it is no longer necessary to delineate the side walls of the core layer thereby facilitating the device fabrication process. The pedestal waveguides fabricated in this work were defined by the partial corrosion of SiO2 by the RIE (Reactive Ion Etching) technique using CHF3 and O2 gases as reactive gases. Once the pedestal is completed, an aluminum nitride film is deposited onto the SiO2 layer as the waveguide core. The air was used as an upper cladding, whose refractive index (n ? 1) increases the confinement of the light in the core and also allows the optical loss characterization. For this characterization, we used the superior view technique that allowed the analysis of optical propagation losses for different pedestal heights and different core thicknesses for both highly (002) oriented and amorphous AlN films.

O presente trabalho tem como objetivo principal a produção e estudo de filmes de nitreto de alumínio (AlN) depositados por pulverização catódica (sputtering) reativa e a fabricação e caracterização de guias de onda tipo pedestal utilizando o AlN como núcleo. Inicialmente, filmes de AlN foram fabricados por pulverização catódica reativa (sputtering) de rádio frequência (RF) utilizando um alvo de alumínio (Al) com 99,999% de pureza, e nitrogênio (N2) como gás reativo. Subsequentemente, os filmes foram caracterizados mediante as técnicas de elipsometria, difração de raios X (DRX), espectroscopia de absorção por transformada de fourier na região do infravermelho (FTIR) e espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e do visível (UV-VIS). Tendo as melhores condições ópticas e físicas para a deposição de filmes de AlN, foram fabricados neste trabalho guias de onda tipo pedestal utilizando estes filmes como núcleo. O guia de onda pedestal traz um processo de fabricação alternativo, em que a geometria do guia de onda determina-se na camada anterior ao do núcleo, assim já não é necessário delinear as paredes laterais da camada de núcleo facilitando desta forma, o processo de fabricação do dispositivo. Os guias de tipo pedestal fabricados neste trabalho foram definidos através da corrosão parcial do óxido de silício (SiO2) mediante a técnica de RIE (Reactive Ion Etching) usando gases trifluorometano (CHF3) e oxigênio (O2) como gases reativos. Uma vez definido o pedestal, um filme de nitreto de alumínio é depositado sobre o SiO2 com a finalidade de constituir o núcleo do guia de onda. O ar foi utilizado como revestimento superior, cujo índice de refração (n = 1) aumenta o confinamento da luz no núcleo e também para poder possibilitar a caracterização das perdas ópticas do dispositivo. Para esta caracterização usamos a técnica de vista superior que permitiu a análises das perdas ópticas de propagação para diferentes alturas de pedestal e diferentes espessuras de núcleo tanto para filmes de AlN orientado no plano cristalino (002) quanto para filmes de AlN amorfos. / The main objective of this work is the production and study of Aluminum Nitride (AlN) films deposited by reactive sputtering and the fabrication and characterization of pedestal optical waveguides using AlN as core. Initially, aluminum nitride films were produced by reactive sputtering using a 99.999% aluminum (Al) purity target, and nitrogen (N2) as the reactive gas. Subsequently, the films were characterized by ellipsometry, X-ray Diffraction, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-VIS). Once the best optical and physical conditions for the deposition of AlN films were obtained, pedestal waveguides using these films as a nucleus were fabricated in this work. The pedestal waveguide provides an alternative manufacturing process where the geometry of the waveguide is determined in the pre-core layer, so it is no longer necessary to delineate the side walls of the core layer thereby facilitating the device fabrication process. The pedestal waveguides fabricated in this work were defined by the partial corrosion of SiO2 by the RIE (Reactive Ion Etching) technique using CHF3 and O2 gases as reactive gases. Once the pedestal is completed, an aluminum nitride film is deposited onto the SiO2 layer as the waveguide core. The air was used as an upper cladding, whose refractive index (n ? 1) increases the confinement of the light in the core and also allows the optical loss characterization. For this characterization, we used the superior view technique that allowed the analysis of optical propagation losses for different pedestal heights and different core thicknesses for both highly (002) oriented and amorphous AlN films.

In the present study, the effect of S and Se substitution on structural, electrical and optical properties of AgGa(Se2-xSx) thin films has been investigated. AgGa(Se0.5S0.5 )2 thin films were prepared by using the thermal evaporation method. X-ray diffraction (XRD) analysis has revealed that the transformation from amorphous to polycrystalline structure took place at about 450 oC. The detailed information about the stoichometry and the segregation mechanisms of the constituent elements in the structure has been obtained by performing both energy dispersive X-ray analysis (EDXA) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements. AgGaSe2 thin films were deposited by using both electron-beam (e-beam) and sputtering techniques. In e-beam evaporated thin films, the effect of annealing on the structural and morphological properties of the deposited films has been studied by means of XRD, XPS, scanning electron microscopy (SEM) and EDXA measurements. Structural analysis has shown that samples annealed between 300 and 600 oC were in polycrystalline structure with co-existance of Ag, Ga2Se3, GaSe, and AgGaSe2. The variation of surface morphology, chemical composition and bonding nature of constituent elements on post-annealing has been determined by EDXA and XPS analyses. AgGaSe2 thin films were also prepared by using sputtering technique. XRD measurements have shown that the mono-phase AgGaSe2 structure is formed at annealing temperature of 600 oC. The crystal-field and spin-orbit splitting levels were resolved. These levels around 2.03 and 2.30 eV were also detected from the photospectral response measurements. Thin films of Ag-Ga-S (AGS) compound were prepared by using AgGaS2 single crystalline powder and deposition of the excess silver (Ag) intralayer with double source thermal evaporation method. As a consequence of systematic optimization of thickness of Ag layer, Ag(Ga,S) with the stoichiometry of AgGa5S8 and AgGaS2 were obtained and systematic study to obtain structural, electrical and optical properties was carried out.

[ES] Este proyecto de investigación se centra en el campo de las energías renovables y más concretamente de la energía solar fotovoltaica. La tesis se ha focalizado en el desarrollo de películas delgadas de Cobre-Indio-GalioSelenio o Sulfuro (CuIn1-xGax(Se,S)2) con técnicas de bajo coste. La mayoría de las celdas basadas en CIGS utilizan el CdS como capa de búfer. En nuestro experimento, usaremos otra capa de tampón como SnS2 o ZnO1-xSx como alternativa a CdS para mejorar nuestra célula. El estudio se centrará en el contacto tampón/absorbedor para reducir la recombinación. En este trabajo, reportamos la investigación experimental del desarrollo y desarrollo de la caracterización de la calcopirita de cobre, indio, galio y selenio (CIGS) por la técnica de electrodeposición y pulverización. Además, nos hemos centrado en el contacto entre la capa generadora que es el absorbedor y el circuito externo. Las propiedades eléctricas de este contacto dependen principalmente del proceso de deposición de la capa absorbente en el contacto trasero utilizado. Por lo tanto, será necesario controlar el crecimiento de la capa interfacial de MoSe2 entre el absorbedor y el contacto posterior en el caso del molibdeno para obtener un rendimiento óptimo. Por supuesto, la eficiencia de la célula depende de un gran número de parámetros experimentales y varía según los métodos de fabricación, especialmente la capa absorbente CIGS. En nuestro caso, las técnicas utilizadas son la galvanoplastia y la pirólisis por pulverización para la deposición de películas CIGS. Estas técnicas son más baratas, prácticamente alcanzables en cualquier laboratorio y dan un buen rendimiento. Por lo tanto, mediante técnicas de deposición de bajo coste hemos estudiado el comportamiento de la célula solar con una capa de MoSe2 como capa interfacial y el efecto de la banda prohibida de la capa formada y la capa tampón utilizada sobre los parámetros de las células solares CIGS. Los resultados de este estudio podrían ayudar a mejorar el rendimiento de las células solares CIGS utilizando técnicas de bajo coste. / [CA] Aquest projecte de recerca es centra en el camp de les energies renovables i més concretament en l'energia solar fotovoltaica. La tesi s'ha centrat en el desenvolupament de pel·lícules primes de Coure-Indi-Gali-Seleni o Sulfur (CuIn1-xGax(Se,S)2) amb tècniques de baix cost. La majoria de les cel·les basades en CIGS utilitzen el CdS com a capa de búfer. En el nostre experiment, farem servir una altra capa de tampó com ara SnS2 o ZnO1-xSx com a alternativa al CdS per millorar la nostra cel·la. L'estudi es centrarà en el contacte tampó/absorbidor per reduir la recombinació. En aquest treball, reportem la recerca experimental del desenvolupament i la caracterització de la calcopirita de coure, indi, gali i seleni (CIGS) mitjançant la tècnica d'electrodeposició i pulverització. A més, ens hem centrat en el contacte entre la capa generadora que és l'absorbidor i el circuit extern. Les propietats elèctriques d'aquest contacte depenen principalment del procés de deposició de la capa absorbent en el contacte posterior utilitzat. Per tant, serà necessari controlar el creixement de la capa interfacial de MoSe2 entre l'absorbidor i el contacte posterior en el cas del molibdè per obtenir un rendiment òptim. És clar que l'eficiència de la cel·la depèn d'un gran nombre de paràmetres experimentals i varia segons els mètodes de fabricació, especialment la capa absorbent CIGS. En el nostre cas, les tècniques utilitzades són la galvanoplàstia i la piròlisi per pulverització per a la deposició de pel·lícules CIGS. Aquestes tècniques són més econòmiques, pràcticament assolibles en qualsevol laboratori i proporcionen un bon rendiment. Per tant, mitjançant tècniques de deposició de baix cost hem estudiat el comportament de la cel·la solar amb una capa de MoSe2 com a capa interfacial i l'efecte de la banda prohibida de la capa formada i la capa tampó utilitzada sobre els paràmetres de les cel·les solars CIGS. Els resultats d'aquest estudi podrien ajudar a millorar el rendiment de les cel·les solars CIGS utilitzant tècniques de baix cost. / [EN] Our research project aims at the field of renewable energies and more specifically, photovoltaic solar energy, i.e. solar cells, our study focuses on the elaboration of Copper-Indium-Gallium-Selenium or Sulfide (CuIn1-xGax(Se,S)2 thin films for solar cells with low-cost techniques also to develop the performance of the typical solar cell structure: n-ZnO/i-ZnO/n-tampon/p-CIGS/p+-MoSe2/back contact. Most of the CIGS based cells use CdS as a buffer layer. In our experiment, we will make use of another buffer layer such as SnS2 or ZnO1-xSx as an alternative to CdS to improve our cell. The investigation will be carried out on the buffer/absorber contact to reduce recombination. In addition, we will focus on the contact between the generating layer which is the absorber and the external circuit. The electrical properties of this contact depend essentially on the deposition process of the absorber layer on the back contact used. It will thus be necessary to control the growth of the MoSe2 interfacial layer between the absorber and the back contact in the case of Molybdenum in order to obtain an optimal yield. Obviously, the yield of the cell depends on a large number of experimental parameters and varies according to the fabrication methods, especially of the CIGS absorber layer. In our case the techniques used are electrodeposition and spray pyrolysis for the deposition of CIGS films, there techniques are cheaper, practically feasible in the laboratory and give good performance. Therefore, we will investigate, using low-cost deposition techniques, the performance of the cell with a MoSe2 layer as an interfacial layer and the effect of the bandgap of the formed layer and the buffer layer used on the parameters of the CIGS solar cells. The results of this study could help to improve the performance of the CIGS solar cell using low-cost techniques. / Armel Ignace, N. (2024). Elaboration et caractérisation de couches minces de cuivre, indium, gallium et sélénium (CIGS) pour cellules solaires [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203613