L'évolution des défauts structuraux dans le silicium amorphe

Jean-François Joly, Département de physique, Université de Montréal, Montréal, QC, Canada

La relaxation structurelle dans les matériaux désordonnés est un processus incroyablement complexe qui s'étend sur une plusieurs échelles de temps. Pour pouvoir étudier efficacement les processus atomiques responsables  ce type de phénomène, il est nécéssaire d'utiliser de nouvelless méthodes multi-échelles. Le sujet de ce séminaire est l'étude de l'évolution des défauts structuraux dans le silicium amorphe (a-Si). Forme allotropique désordonnée du silicium, le a-Si normalement décrit par un réseau aléatoire continue, une structure où localement chaque atome est parfaitement coordonné mais où des variations des angles de liaison élimine tout ordre à longue portée. Nous savons pourtant que ce matériau possède des défauts structuraux, par exemple par une déviation de certains atomes de la coordination parfaite. Comment ces défauts évoluent-ils dans le temps? Est-il possible que des défauts similaires à la lacune dans le silicium cristallin soient présent dans l'amorphe? Nous étudirons ici l'évolution de ces défauts avec la méthode d'activation relaxation cinétique (ART-cinétique). Cette méthode est la première méthode de Monte-Carlo cinétique capable de simuler l'évolution temporelle d'un solide désordonné comme le a-Si sur des échelles de temps allant jusqu'à la seconde à 300 K. Nous montrons que la lacune n'est pas un défaut stable et qu'elle ne diffuse pas. De plus, nous montrons que la cinétique de la relaxation structurelle est limitée par une distribution des barrières activées qui augmentent de façon logarithmiques.

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Cette conférence est présentée par le RQMP Versant Nord du Département de physique de l'Université de Montréal et le Département de génie physique de Polytechnique Montréal.