| Titre : | l'effet de la molarité des différentes sources d'étain sur les propriétés des couches minces d'oxyde d'étain SnO2 élaborées par spray ultrasonique |
| Auteurs : | Salah Yahiaoui, Auteur ; Abdallah Attaf, Directeur de thèse |
| Type de document : | Mémoire magistere |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2014 |
| Format : | 1 vol. (100 p.) / couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Mots clés : semiconducteur, couches minces, Spray Ultrasonique, Oxyde d’étain, propriétés optiques et électriques qui donne bons résultats et bonnes propriétés.la couche mince obtenue ayant la molarité(0.05 mol:L−1 ) de la source (SnCl4 · 5 H2O) a les meilleurs Caractéristiques |
| Résumé : |
Dans ce travail, nous avons tout d’abord réalisé un system de dépôt par la technique de Spray Ultrasonique, pour déposer des couches minces d’Oxyde d’étain(SnO2), et en divisant les lames en deux séries : 1. Variation des sources d’Oxyde d’étain (SnCl2·2 H2O), (SnCl4·5 H2O) et (C4H6O4Sn)), en fixant les autres paramètres, également la température ( à 400°C) et le temps de dépôt ( à 10 min ) ; 2. Variation de la concentration de la solution à 0.01 mol:L−1 jusqu’à 0.1 mol:L−1 en fixant les autres paramètres (la température à 400°C et le temps de dépôt à 10 min)). Il s’agit d’étudier les caractéristiques structurales, optiques et électriques de ces films minces, pour identifier les meilleures conditions de dépôt d’oxyde d’étain par cette technique. |
| Sommaire : |
Liste des figures xi Liste des tableaux xii Introduction générale 1 1 Contexte Bibliographique 3 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Définition d’une couche mince . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.1 Introduction aux semiconducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.1.1 Semiconducteurs extrinsèques . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.1.2 Semiconducteur de type-n . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.1.3 Semiconducteur de type-p . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3 Oxydes transparents conducteurs (TCO) . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4 Applications des TCO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.4.1 Capteurs à gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.4.2 Revêtements de surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.4.3 Systèmes optoélectroniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.4.4 Cellules solaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.5 Décoration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5 Propriétés et applications des films de SnO2 . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5.1 Propriétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.5.1.1 Gap du SnO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 ivTable des matières 1.5.1.2 Structure électronique de la bande interdite de SnO2 . 17 1.5.1.3 Structure cristallographique . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.5.1.4 Structure électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.5.1.5 Propriétés optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.5.2 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.5.2.1 Vitrage à isolation thermique . . . . . . . . . . . . . . 21 1.5.2.2 Électrodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5.2.3 Piles au lithium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.5.2.4 Capteurs chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.5.2.5 Applications photovoltaïques . . . . . . . . . . . . . . 26 1.5.3 Applications diverses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2 Techniques de dépôt des couches minces 28 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2 Étapes pour déposer une couche mince . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.1 Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.2 Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.2.3 Dépôt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.2.4 Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3 Techniques de dépôt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3.1 Dépôt chimique en phase vapeur CVD . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3.2 Sol–Gel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.3.3 Procédé par voie chimique assistée par plasma . . . . . . . . . . 33 2.3.4 Spray CVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.3.5 Dépôts physiques en phase vapeur . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.6 Pulvérisation cathodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.7 Ablation Laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.3.8 Spray pyrolyse ultrasonique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.3.9 Procédés d’élaboration des couches d’oxyde d’étain . . . . . . . 39 3 Méthodes de caractérisation et élaboration des films 41 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2 Caractérisations structurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 page vTable des matières 3.2.1 Diffraction des rayons X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2.2 Détermination de la taille des grains . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.2.3 Microscopie Électronique à Balayage . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.2.3.1 Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.2.3.2 Description du MEB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.2.4 Mesure d’épaisseur par MEB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.2.5 Analyse EDS (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) . . . . . 48 3.3 Caractérisation optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.3.1 Spectroscopie UV-visible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.3.2 Gap optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.3.3 Méthode des quatre pointes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.4 Principe du procédé de Spray Ultrasonique . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.4.1 Montage expérimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.4.2 Élaboration des films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.4.2.1 Choix du substrat de dépôt . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.4.2.2 Préparation des substrats . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4.3 Préparation des sources et des solutions . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4.3.1 Chlorure d’étain (IV) pentahydraté (SnCl4 · 5 H2O) . . 58 3.4.3.2 Chlorure d’étain (II) dihydraté (SnCl2 · 2 H2O) . . . . 59 3.4.3.3 Acétate d’étain (II) Sn(C2H3O2)2 . . . . . . . . . . . . 61 3.4.4 Solutions utilisées dans la préparation des films de SnO2 . . . . 62 3.4.4.1 Méthanol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.4.5 Étapes d’élaboration des films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4 Interprétation et discussion des résultats 68 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4.2 Variation de la molarité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4.3 Cinétique de croissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4.4 Étude structurale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 4.4.0.1 Taille des grains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.4.1 Étude quantitative (EDS-MEB) . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.4.1.1 Transmittance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.4.1.2 Gap optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.4.2 Propriétés électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.5 Cas de la 3ème source, acétate d’étain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Conclusion Générale 85 Références 87 A Documents de référence pour les solvants 94 B Quelques composants de l’étain 98 Résumés |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/4172/1/Salah_yahiaoui_memoire_magister_physique_2014.pdf |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TPHY/37 | Mémoire de magister | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
