Browsing by Author "Abdelmalek, Nadjate"

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    Elaboration et caractérisation de couches minces d’oxydes métalliques destinées à des applications optoélectroniques etou piézoélectriques
    (université oum el bouaghi, 2018) Abdelmalek, Nadjate; Hadjéris, Lazhar
    L'objectif de ce travail est l'élaboration par la technique de spray pyrolyse et la caractérisation de couches minces d'oxydes métalliques destinées à des applications optoélectroniques et/ou piézoélectriques. L'intérêt des matériaux étudiés est qu'ils ont la propriété remarquable d'être à la fois transparents et conducteurs. La méthode utilisée pour le dépôt a les avantages d'être simple, économique et facile à mettre en œuvre. Parmi les matériaux étudiés, le choix a été orienté vers l'étude approfondie de l'oxyde de zinc non dopé et dopé au fer et à l'aluminium pour l'obtention de semiconducteurs magnétiques dilués (DMS) et l'oxyde conducteurs transparents (TCO). Des couches minces ont été déposées sur des substrats en verre chauffés à différentes températures. L'acétate de zinc, le chlorure de fer (III) et le chlorure d'aluminium ont été utilisés comme précurseurs dissouts dans l'eau pour préparer la solution de départ. En réalisant différentes caractérisations, une étude systématique de l'influence des paramètres de dépôt sur la qualité des couches a été effectuée afin de trouver les conditions optimales pour ces paramètres. Les propriétés physiques des films ont été étudiées en fonction de la température du substrat (350°C, 400°C et 450°C), le pourcentage de dopant (0%, 2%, 3% et 4%) et la concentration de la solution (0.025mol/l, 0.05mol/l et 0.1mol/1). Nous avons étudié les propriétés structurales, optiques et électriques de nos films en effectuant des caractérisations par la diffraction des rayons X, la spectrophotométrie UV-Visible-NIR, la photoluminescence et par la technique des quatre pointes. La transmittance des couches est comprise entre 40% et 83% dans la région visible. Les paramètres optiques, déduits à partir des spectres de transmittance, montrent que l'épaisseur des différents films est située entre 100nm et 182nm, l'énergie d'Urbach varie entre 100meV et 245meV, l'énergie du gap optique varie entre 3.13eV et 3.35eV. Les spectres de photoluminescence indiquent la présence de défauts dans le réseau. L'analyse de DRX a révélé l'existence, dans les diffractogrammes des couches minces de ZnO non dopées et dopées Fe et Al, de plus que trois pics, indiquant que les films obtenus sont polycristallins formés d'une phase hexagonale de type "Wurtzite". Le coefficient de texture des films élaborés indique une orientation préférentielle suivant l'axe [002]. Les valeurs des contraintes parallèles à l'axe c sont situées entre -0.30154 GPa et -2.2397 GPa. La conductivité électrique des films ZnO, ZnO:Al et ZnO:Fe varie entre 102 et 104 ?-1cm-1, mais la couche ZnO:Al (3%) (450°C, 0.1 mol/l) a une faible valeur de la conductivité. Les résultats obtenus pour les films préparés sur les propriétés physiques sont compatibles avec les valeurs trouvées par de nombreux chercheurs. L'efficacité du dopage permet d'espérer l'application des films élaborés comme couches transparentes conductrices.