| Titre : | Effet du nombre de dépositions sur les propriétés des couches mince de ZnO élaborées avec la méthode sol-gel |
| Auteurs : | Hassiba Hassine, Auteur ; Salha Guettaf Tamam, Auteur ; Louiza Arab , Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2019 |
| Format : | 1 vol. (65 p.): couv. ill. en coul / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | couches minces,Oxyde de zinc,sol-gel,dip-coating,nombre de dépositions,DRX,spectroscopie UV-Vis,quatre pointes. |
| Résumé : |
Dans ce travail nous avons élaborés des couches minces de ZnO par voie sol-gel. Les échantillons sont élaborés pour différents nombre de déposition (5, 10, 15, 20, 25 et 30 dépositions). La caractérisation des couches minces obtenues a été faite par la diffraction des rayons X, la spectrophotométrie UV-visible et la méthode de quatre pointes. La DRX a permet de confirmer la formation de ZnO polycristallin avec une structure hexagonale de type wurtzite, la taille des grains est à l’échelle nanométrique dont la valeur minimale 20.016 (nm) est enregistré pour l’échantillon de 30 dépositions, cette dernière montre aussi une bonne cristallisation. Les couches de ZnO élaborées montrent une bonne transparence dans le visible où la transmittance est entre 80% et 99%. L’énergie du gap varie entre 3.534 à 3.297 eV, la grande valeur du gap est enregistrée pour la valeur minimale de la taille des grains, ce résultat est en bon accord avec la littérature. La méthode de quatre pointes montre que la résistance varie avec la taille des grains ; la valeur minimale est notée pour la couche de 10 dépositions, elle est de l’ordre 1,448x106 Ahom mais cette couche n’a pas une bonne cristallinité, ce dernier est très bon pour la couche de 30 dépositions. La résistance et la taille des grains de la couche de 30 dépositions sont 1,5189x106 Ahom et 20,016nm respectivement. |
| Sommaire : |
Remerciement…………………………………………………………………………….... I Dédicace……………………………………………………................................................. II Sommaire…………………………………………………………………………………... IV Liste des figures………………………………………………………................................ VII Liste des tableaux………………………………………………………... ……….…......... X Glossaire………………………………………………………............................................ XI Introduction générale………………………………........................................................... 1 Chapitre I : Recherche bibliographique I.1.Généralités sur les couches minces .................................................................................. 3 I.1.1.Bref historique ............................................................................................................. 3 I.1.2.Enjeux technologiques des couches minces ................................................................ 3 I.1.3.Technique d’élaboration des couches minces ............................................................. 4 I.2.Les oxydes transparents conducteurs ................................................................................. 5 I.2.1.Le choix du semi-conducteur étudié ZnO ................................................................... 6 I.3.l’oxyde de zinc ZnO .............................................................................................................. 6 I.3.1.Introduction ................................................................................................................. 6 I.3.2.Propriétés de l’oxyde de Zinc ...................................................................................... 7 I.3.2.1.Propriétés cristallographiques .................................................................................... 7 I.3.2.2.Propriétés électriques ................................................................................................ 9 I.3.2.3.Propriétés optiques et luminescence .......................................................................... 10 I.3.2.4.Structure électronique de bande ................................................................................. 11 I.3.2.5.Propriétés mécaniques ............................................................................................... 12 V I.3.2.6.Propriétés chimiques et catalytiques .......................................................................... 13 I.3.2.7.Effet piézoélectrique ................................................................................................13 I.4.Les applications de ZnO ....................................................................................................... 14 I.5.Différents types de défauts dans le ZnO ............................................................................. 14 I.6.Avantages du ZnO ................................................................................................................ 15 Chapitre II : Élaboration des couches minces de ZnO avec sol-gel et techniques de caractérisation II.1.Méthode sol gel .................................................................................................................... 16 II.1.1. Historique sur la méthode sol gel .............................................................................. 16 II.1.2. Description de la méthode sol gel ............................................................................. 16 II.1.3. Réactions chimiques dans le procédé sol-gel ............................................................ 18 II.1.4. Gélification et structure du gel .................................................................................. 19 II.1.5.Vieillissement du gel .................................................................................................. 20 II.1.6. Séchage du gel ........................................................................................................... 20 II.2.Les différentes techniques de dépôt des couches minces élaborées avec sol-gel ............ 21 II.3.Les avantages et les inconvénients du sol-gel .................................................................... 23 II.4.Élaboration des couches minces de ZnO ........................................................................... 23 II.4.1.Préparation de substrats .............................................................................................. 23 II.4.1.1.Nettoyage des substrats ............................................................................................ 23 II.4.2.Préparation des solutions ............................................................................................ 24 II.4.3.Le protocole adopté pour l’élaboration des couches minces de ZnO avec la méthode sol-gel .................................................................................................................... II.4.4.Traitement des couches .............................................................................................. 26 II.4.4.1.Séchage des couches minces .................................................................................... 26 II.4.4.2.Recuit des échantillons ............................................................................................. 27 II.5.Techniques de caractérisations utilisées ............................................................................ 27 II.5.1.Diffraction des rayons X (DRX) ................................................................................ 27 II.5.1.1.Méthode de détermination des distances inters-réticulaires et des paramètr........................... 29 II.5.1.2.Méthode de détermination des contraintes et de la taille des grains et la déformation cristalline......................................................................................... 29 II.5.2.La spectroscopie UV-Visible ..................................................................................... 31 II .5.2.1.Détermination du coefficient d’absorption .............................................................. 31 II.5.2.2.Détermination de la largeur de la bande interdite..................................................... 32 II.5.3.La méthode de quatre pointes Mesure de résistivité .................................................. 33 Chapitre III : Résultats et discussions III.1.Caractérisation structurales des couches minces de ZnO .............................................. 35 III.1.1.Diffraction de rayons X (DRX) ................................................................................ 35 III.1.1.1.Analyse des spectres des rayons X .......................................................................... 35 III.1.1.2.Effet du nombre des couches sur les propriétés structurales de ZnO ...................... 36 III.1.1.3.Effet du nombre des couches sur l’intensité des pics .............................................. 40 III.1.1.4.Détermination de la taille des grains et la déformation ........................................... 41 III.1.1.4.1.La taille des grains......................................................................................... 41 III.1.1.4.2.La déformation .............................................................................................. 42 III.1.1.5.Calcule des paramètres a et c de la maille élémentaire ........................................... 46 III.1.1.6.Les contraints .........................................................................................................49 III.2.Caractérisation optique par spectroscopie UV-Visible .................................................. 51 III.2.2.Spectres de transmittance .............................................................................................. 51 III.2.2.Spectres de l’absorbance ........................................................................................... 52 III.4.Caractérisation électriques par la technique de quatre points ...................................... 58 Conclusion générale .................................................................................................................... 61 Références.................................................................................................................................... 62 Résumé |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MPHY/466 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
