Browsing by Author "Hadjéris, Lazhar"
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Item Elaboration by " spray pyrolysis " and characterization of thin films of zinc oxide (ZnO) and study of the doping effect on photocatalytic efficiency for water depollution(University of Oum El Bouaghi, 2024) Hafsa, Loubna; Hadjéris, LazharIn the present work, metal oxidesFe2O3, ZnO and Al doped ZnO (ZnO:Al) thin films were elaborated by the simple and economic ultrasonic spray pyrolysis (USP) technique and used as catalysts for the degradation of methyl green (MG). For this purpose, the films were deposited on glass substrates using various deposition conditions in order to prepare suitable films devoted to photocatalytic applications. The parameters varied were the oxide type, the precursor nature and doping rate. Their effects on the structural, optical, morphological, electrical properties and on the photo-catalytic activity were studied. The best results were obtained for 5% ZnO:Al thin film leading to82% of MG degradation compared to Fe2O3, ZnO nanowires and ZnO nanorods thin films. L'objectif de ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation des oxydes métalliques sous forme de couches minces de Fe2O3, ZnO, et ZnO dopé Al (ZnO:Al) par la simple et économique technique de dépôt par spray pyrolyse ultrasonique (SPU) utilisables comme catalyseurs pour la dégradation du vert de méthylène (VM). A cet effet, descouches minces ont été déposées sur des substrats en verre avec différentes conditions de déposition en vue d'obtenir des films avec de bonnes propriétés afin d'être appliquées en photocatalyse. Les paramètres de déposition vairés sont le type d'oxyde, la nature du précurseur et le taux de dopage. L'effet de ces paramètres sur les propriétés structurales, optiques, morphologiques et électriques et sur l'activité photocatalytique a été étudié. Les meilleurs résultats sont été obtenus par ZnO:Al avec un taux de dopage de 5% qui a conduit à la dégradation de 82% du VM, par comparaison avec Fe2O3, les nanofils de ZnO et les nanotubes de ZnO.Item Elaboration de couches minces d'oxyde de zinc par pulvérisation pyrolytique destinées à des applications optoélectroniques(Université d' Oum El Bouaghi, 2010) Allouane, Dalila; Hadjéris, LazharLe travail de ce mémoire rentre dans le cadre de la modélisation et la simulation des transistors à effet de champ à barrière Schottky à l'arséniure de gallium dit Mesfet GaAs. Apres avoir rappelé brièvement les propriétés physiques de la diode Schottky et du matériau semi-conducteur l'arséniure de gallium GaAs nous présentons la structure et le principe de fonctionnement des composant a effet de champ à base de GaAs (Mesfet, Hfet, Hemt, Phemt et Pphemt). Par la suite, l'étude des propriétés statiques du composant Mesfet nous a conduit à définir le système d'équations générales régissant le comportement de la zone active, ainsi que l'effet des éléments parasites et des paramètres physique spécifiques à ce composant. Enfin, nous terminons ce travail par établissement d'un logiciel de simulation basé sur les expressions analytique obtenues précédemment, Les résultats obtenus sont présentes, discutés et compares avec ceux l'expérience existante dans la littératureItem Elaboration et caractérisation de couches minces d’oxydes métalliques destinées à des applications optoélectroniques etou piézoélectriques(université oum el bouaghi, 2018) Abdelmalek, Nadjate; Hadjéris, LazharL'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.Item Elaboration et caracterisation par differentes techniques de couches minces d'oxydes metalliques utilisables comme capteurs et pour la photocatalyse(Université d'Oum El Bouaghi, 2023) Bahtoun, Hicham; Hadjéris, LazharDans cette thèse, on présente deux études distinctes sur les propriétés physico-chimiques de couches minces et de nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO) synthétisées par des méthodes différentes. La méthode utilisée pour produire des couches minces d'oxyde de zinc est la pulvérisation pyrolytique ultrasonique (USP) sur des substrats en verre. L'effet du recuit à des températures variant entre 400°C et 500°C pendant une heure à l'air ambiant sur les propriétés structurales et catalytiques de ces couches a été étudié. Les résultats de l'analyse par diffraction des rayons X ont montré que les couches de ZnO avaient une structure hexagonale wurtzite avec une orientation préférentielle (002) suivant l'axe c. L'augmentation de la température de recuit a conduit à une amélioration de la cristallinité des films. L'application de ces couches minces à la dégradation du bleu méthylène a montré une efficacité photo-catalytique prometteuse, avec la meilleure performance atteignant 84% de dégradation après 4 heures de traitement avec des échantillons recuits à 500°C. Les nanoparticules de ZnO ont été synthétisées par une méthode hydrothermale et caractérisées à l'aide de différentes techniques, telles que la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage et la spectroscopie de réflexion diffuse. Elles présentaient une haute cristallinité avec une structure wurtzite hexagonale à l'exception de celles synthétisées à partir du précurseur ZnCl2. L’activité photocatalytique des nanoparticules synthétisées ont monté une amélioration significative par rapport à la poudre commerciale de ZnO avec des taux de dégradation du bleu méthylène atteignant 99,3% et 96,4% respectivement. Ces résultats prometteurs peuvent être attribués à la plus grande cristallinité, à la phase pure et aux morphologies spécifiques des nanoparticules de ZnO synthétisées. In this dissertation, two separate studies are presented on the physicochemical properties of zinc oxide (ZnO) thin films and nanoparticles synthesized by different methods. The method used to produce zinc oxide thin films is ultrasonic spray pyrolyse (USP) on glass substrates. The effect of annealing at temperatures ranging from 400°C to 500°C for one hour in ambient air on the structural and catalytic properties of these layers was studied. The results of X-ray diffraction analysis showed that the ZnO layers had a hexagonal wurtzite structure with a preferential orientation (002) along the c-axis. Increasing the annealing temperature led to an improvement in film crystallinity. Application of these thin films to methylene blue degradation showed promising photo-catalytic efficiency, with the best performance reaching 84% degradation after 4 hours treatment with samples annealed at 500°C. ZnO nanoparticles were synthesized by a hydrothermal method and characterized using various techniques, such as X-ray diffraction, scanning electron microscopy and diffuse reflection spectroscopy. With the exception of those synthesized from the precursor ZnCl2, they were highly crystalline with a hexagonal wurtzite structure. The photocatalytic activity of the synthesized nanoparticles showed a significant improvement over commercial ZnO powder, with methylene blue degradation rates reaching 99.3% and 96.4% respectively. These promising results can be attributed to the higher crystallinity, pure phase and specific morphologies of the synthesized ZnO nanoparticles. في هذه الأطروحة، تم عرض دراستين منفصلتين حول الخواص الفيزيائية والكيميائية للأغشية الرقيقة لأكسيد الزنك (ZnO) والجسيمات النانوية التي تم تصنيعها بطرق مختلفة. الطريقة المستخدمة لإنتاج أغشية رقيقة من أكسيد الزنك هي الرش بالتحلل الحراري بالموجات فوق الصوتية (USP) على ركائز زجاجية. تمت دراسة تأثير التلدين عند درجات حرارة تتراوح من 400 إلى 500 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة في الهواء المحيط على الخواص التركيبية والتحفيزية لهذه الطبقات. أظهرت نتائج تحليل حيود الأشعة السينية أن طبقات أكسيد الزنك تمتلك بنية ورتزايت سداسية ذات اتجاه تفضيلي (002) على طول المحور c أدت زيادة درجة حرارة التلدين إلى تحسن في تبلور الفيلم. أظهر تطبيق هذه الأغشية الرقيقة على تحلل أزرق الميثيلين كفاءة تحفيزية ضوئية واعدة، حيث وصل أفضل أداء إلى 84% من التحلل بعد 4 ساعات من المعالجة مع العينات المصلبة عند 500 درجة مئوية. تم تصنيع جسيمات أكسيد الزنك النانوية بالطريقة الحرارية المائية وتم تشخيصها باستخدام تقنيات مختلفة، مثل حيود الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني الماسح ومطياف الانعكاس المنتشر. باستثناء تلك التي تم تصنيعها من سلائف ZnCl2، كانت شديدة التبلور مع بنية ورزيت سداسية. أظهر نشاط التحفيز الضوئي للجسيمات النانوية المصنعة تحسنًا ملحوظًا مقارنة بمسحوق أكسيد الزنك التجاري، حيث وصلت معدلات تحلل الميثيلين الأزرق إلى 99.3% و96.4% على التوالي. يمكن أن تنسب هذه النتائج الواعدة إلى ارتفاع التبلور والطور النقي والتشكلات المحددة لجسيمات أكسيد الزنك النانوية المركبة. Mots clés: Couche mince ; Nanopoudre ; ZnO ; Photocatalyse ; Bleu de MéthylèneItem Elaboration par «spray pyrolyse» et caractérisation de couches minces d'oxydes métalliques semi-conducteurs utilisables pour des applications optoélectroniques(Université d'Oum El Bouaghi, 2024) Moussa, Zohra; Hadjéris, LazharL'objectif de ce travail est l'élaboration de couches minces d'oxydes métalliques en utilisant la technique de spray pyrolyse ultrasonique et l'étude de leurs efficacités dans la dégradation photocatalytique du vert de méthyle. Pour cela, des couches minces de ZnO ont été préparées avec succès, elles possèdent un taux de dégradation de 53.56 %, tandis que le taux de dégradation avec dopage a atteint 54.34 % avec Ni, 53.56 % avec Cu et 56.80 % avec Fe. D'autre part, des films minces d'oxyde de fer dopé zinc (FexOy:Zn) ont été préparés, le dopage avec Zn améliore le taux de dégradation qui passe de 40.54 % à 53.19 %. The objective of this work is the elaboration of thin films of metal oxides using the ultrasonic pyrolysis spray technique and the study of their efficiency in the photocatalytic degradation of methyl green. For this, thin films of ZnO were successfully prepared; they have a degradation rate of 53.56%, while the degradation rate with doping reached 54.34% with Ni, 53.56% with Cu and 56.80% with Fe. On the other hand, thin films of zinc-doped iron oxide (FexOy: Zn) were prepared, doping with Zn improves the degradation rate from 40.54% to 53.19%.Item Etude par simulation de nitrure de gallium (GaN) et ses alliages(Université Oum El Bouaghi, 2019) Leghrib, Lazhar; Hadjéris, LazharItem Etude par simulation de nitrure de gallium (GaN) et ses alliages(Université Oum El Bouaghi, 2019) Leghrib, Lazhar; Hadjéris, LazharL'intérêt des nitrures des semi-conducteurs III-V ( InN , GaN ), comme le nitrures de gallium (GaN) et ses alliages , par exemple , réside dans leurs nombreuses application dans le domaine de l'optoélectronique : les diode , les capteur et les cellules solaires. Les alliages du GaN présentent un gap direct ajustable d'où leur utilisation dans le domaine optoélectronique. De nombreuses recherches sont menées afin de trouver des matériaux qui répondent aux exigences croissantes de l'industrie de la micro-électronique. Et comme la température intervient dans les matériaux présents dans les composants a base des semiconducteurs (comme le GaN) et cela se traduit par une évolution de leurs propriétés physiques qui réduisent les performances du ces composants. Ainsi, les progrès récents de la microscopie électronique ont permis de mieux comprendre les propriétés structurelles, électroniques et optiques de la matière à des échelles de longueur nanométrique et sub-nanométrique. Cela inclut la caractérisation détaillée des nanostructures. Par exemple, le microscope électronique à balayage (MEB) a permis récemment l'observation à l'échelle nanométrique des changements structuraux induits par le faisceau d'électrons. Sans surprise, cela peut induire des changements dans le matériau étudié (échauffement), une observation qui a été utilisée avec succès comme outil de fabrication dans des cas choisis, comme dans la lithographie par faisceau électronique. Dans ce présent travail, nous avons élaboré un modèle numérique pour étudier un matériau semi-conducteur GaN utilisant la méthode Monte Carlo. Ce modèle traite l'interaction électron-matière, en particulier la technique cathodoluminescence (CL) et le courant induit par un faisceau d'electrons (EBIC). La procédure de calcul utilisé dans cette modélisation prend en compte la marche aléatoire des électrons dans la matière et l'influence des paramètres du faisceau électronique (courant de faisceau Ip, l'énergie d'accélération E0 et la durée de bombardement t). Pour décrire les collisions des électrons avec la matière, la modélisation de la diffusion élastique étant basée sur la section efficace écrantée modifiée de Rutherford. Le problème principal traité dans ce travail est l'échauffement du matériau GaN pendant le bombardement par le faisceau électronique incident qui se traduit par une augmentation de température locale (?T). Cette température pourrait augmenter en raison du transfert d'énergie dans une collision inélastique des électrons entrants avec des électrons atomiques dans le matériau solide (GaN). L'influence de ?T sur l'intensité d'ICL (CL) et d'ICC (EBIC) est aussi étudiée. Les résultats de calcul montrent que ?T prend des valeurs maximales à la surface, puis elle diminue (exponentiellement) en fonction de la profondeur. Les valeurs de ?T dépendent des paramètres du faisceau (Ip et E0 et t). ?T augmente avec l'augmentation du nombre d'électrons surtout dans les puits (GaN) dans le cas des hétérostructures AlN/GaN/AlN. Par contre, elle diminué avec l'augmentation de E0. Concernant les signaux d'ICL et d'ICC, il n'y a aucune influence dans le cas de faible injection (faible Ip). Mais pour des valeurs fortes de courant Ip et de la durée de bombardement t, les intensités d'ICL et d'ICC diminuent lorsque ?T augmente, en particulier, pour les faibles valeurs d'E0. Ces résultats obtenus par le simple modèle proposé sont comparés à ceux de résultats expérimentaux dans la littérature, et à d'autres résultats théoriques disponibles dans la littérature aussi. Ils sont en bon accord, ce qui nous a permis de constater que malgré la simplicité du modèle numérique, il est capable de bien caractériser les matériaux nanostructurées à puits quantiques, et même déterminer les paramètres responsables à la résolution de l'image CL et d'EBIC. The interest of the nitrides of III-V semiconductors (InN, GaN), such as gallium nitrides (GaN) and its alloys, for example, lies in their many applications in the field of optoelectronics: diodes, sensor and solar cells. The GaN alloys have an adjustable direct gap hence their use in the optoelectronic field. Much research is being done to find materials that meet the growing demands of the microelectronics industry. And since temperature is involved in materials in semiconductor-based components (such as GaN), this translates into an evolution of their physical properties that reduce the performance of these components. Thus, recent advances in electron microscopy have led to a better understanding of the structural, electronic and optical properties of matter at scales of nanometric and sub-nanometric length. This includes the detailed characterization of nanostructures. For example, the scanning electron microscope (SEM) recently made it possible to observe at the nanoscale the structural changes induced by the electron beam. Unsurprisingly, this may induce changes in the material being studied (heating), an observation that has been used successfully as a manufacturing tool in selected cases, such as in electron beam lithography. In this work, we have developed a numerical model to study a GaN semiconductor using the Monte Carlo method. This model deals with the electron-matter interaction, in particular the cathodoluminescence (CL) technique and the electron beam induced current (EBIC). The calculation procedure used in this modeling takes into account the random walk of the electrons in the material and the influence of the parameters of the electron beam (beam current Ip, the acceleration energy E0 and the duration of bombardment t). To describe the electron collisions with matter, the modeling of elastic scattering based on Rutherford's modified screened cross section. The main problem dealt with in this work is the heating of the GaN material during bombardment by the incident electron beam which results in a local temperature increase (?T). This temperature could increase due to the energy transfer in an inelastic collision of incoming electrons with atomic electrons in the solid material (GaN). The influence of ?T on the intensity of ICL (CL) and ICC (EBIC) is also studied. Calculation results show that ?T takes maximum values at the surface and then decreases (exponentially) as a function of depth. The values of ?T depend on the beam parameters (Ip and E0 and t). ?T increases with the increase in the number of electrons, especially in the wells (GaN) in the case of AlN/GaN/AlN heterostructures. On the other hand, it decreased with the increase of E0. Regarding the ICL and ICC signals, there is no influence in the case of low injection (low Ip). But for high values of current Ip and duration of bombardment t, the intensities of ICL and ICC decreases when ?T increases, in particular, for the low values of E0. These results obtained by the simple proposed model are compared with those of experimental results in the literature, and with other theoretical results available in the literature as well. They are in good agreement, which allowed us to see that despite the simplicity of the numerical model, it is able to properly characterize nanostructured quantum well materials, and even determine the parameters responsible for the resolution of the CL image and EBIC. Åä ÇáÇåÊãÇã ÈÃÔÈÇå ÇáãæÕáÇÊ Úáì ÓÈíá ÇáãËÇá äÊÑíÏ ÇáÌÇáíæã æÓÈÇÆßå íßãä Ýí ÊØÈíÞÇÊåÇ ÇáÚÏíÏÉ Ýí ãÌÇá ÇáÇáßÊÑæäíÇÊ ÇáÈÕÑíÉ . 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