| Titre : | Elaboration et caractérisation des couches minces de NiO dopé par le Potassium |
| Auteurs : | Maria Harzelli, Auteur ; Said Lakel, Directeur de thèse |
| 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. (63p.): couv. ill. en coul / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | NiO dopé K,Couches minces Ni1-xKxO,Spin coating,propriétés structurales,propriétés optiques. |
| Résumé : |
Dans ce travail nous avons élaboré des couches minces de l’oxyde nickel non dopées et dopées par le potassium (K) sur des substrats de verre par la technique spin coating. L’objectif de notre travail est l’étude de l’effet du dopage par le potassium sur les propriétés structurales, optiques et électriques, des couches minces de l’oxyde de nickel, a fin de les améliorer . Pour cela on a varié la concentration du dopant (de 3% , 6% et 9%) notons que les autres paramètres sont fixés. Afin d'étudier les propriétés des couches minces élaborés on a utilisé différentes techniques de caractérisations qui sont : DRX, UV-VIS et la méthode de quatre point. L’étude structurale des films a montré que les films dopés sont polycristallins et ont une structure cubique, la taille des grains varie dans l’intervalle de [25.41 - 13.50] nm. Les valeurs de la transmittance dans la gamme visible et l’infrarouge varie dans l’intervalle [40% - 65%] et le gap optique varies dans l’intervalle de [3.98 - 3.83eV]eV. |
| Sommaire : |
Dédicace I Remerciement II Table des matières III Liste des figures VI Liste des tableaux IX Introduction générale 1 Chapitre I : Etude et contexte bibliographique sur le dopage de NiO. I.1.Introduction………………………………………………………………………………… I.2. Les oxydes transparents conducteurs (TCO)…………………………………………………………… I.2.2. Contexte historique des TCO……………………………………………………………… I.2.3.Structure des TCO…………………………………………………………………………. I.2 4. Critère de choix des oxydes transparents conducteurs……………………………………. I.2.5. Les propriétés des TCO……………………………………………………………………. I.2.5.1 Les propriétés optiques…………………………………………………………………… I.2.5.2. Les propriétés électriques……………………………………………………………….. I.2.6.Les Applications des TCO…………………………………………………………………. I.2.6.1.Capteurs à gaz…………………………………………………………………………….. I.2.6.2. Revêtements – couches protectrices ou intelligentes………………………………………. I.2.6.3. Systèmes optoélectroniques……………………………………………………………………. I.2.6.4.Cellules solaires………………………………………………………………………………. I.3.Présentation de l’oxyde de nickel (NiO)………………………………………………………….. I.3.1. L'oxyde de nickel (NiO)………………………………………………………………………. I.3.2. Les propriétés d’oxyde de nickel (Nio)……………………………………………………. I.3.2.1.Propriétés structurales de NiO………………………………………………………………….. I. 3. 2.2. Propriétés optiques de NiO……………………………………………………………… I.3.2.3. Propriétés électriques de NiO…………………………………………………………….. I.3.2.4. Propriétés magnétiques de NiO………………………………………………………………. I.4.Les application de l'oxyde de nickel................................................... I.4. Les applications de l’oxyde de nickel ……………………………………………………………….. I.5. L’utilisation de NiO à partir de leurs propriétés…………………………………………. I.5.1.Propriétés magnétiques…………………………………………………………………….. I.5.2. Propriétés optiques…………………………………………………………………………... I.5.3.Propriétés électriques…………………………………………………………………. I.5.4.Propriétés chimiques………………………………………………………………….. I.6. Les mécanismes de dopage……………………………………………………………… I.6.1 Dopage extrinsèque (substitutionnels)………………………………………………… I.6.2. Dopage intrinsèque……………………………………………………………………….. I.7. Méthode d’élaboration des couches mines ………………………………………………. I.7.1. Dépôts physiques en phase vapeur (PVD)…………………………………………….. I.7.1.1. Les méthodes en milieu plasma ……………………………………………………. I.7.1.2. Les méthodes en milieu vide poussé………………………………………………… I.7.1.2.1 Ablation laser…………………………………………………………………….. I.7.2.Dépôts chimiques en phase vapeur (CVD)………………………………………………… I.7.2.1. Les méthodes en phase gazeuse…………………………………………………….. I.7.2.2 Les Méthodes en phase liquide (LPD)……………………………………………………. I.7.2.2.1. Spray pyrolyse……………………………………………………………………… I.7.2.2.2.Sol-gel ……………………………………………………………………………….. I.7.2.2.3. Les différentes méthodes de dépositions de couches minces par sol-gel ………………… Référence bibliographique…………………………………………………………………… Chapitre II : Procédure et Technique de Caractérisation des couches minces (NiO dopé K) II.1 Introduction………………………………………………………………………………… II.2.Méthode expérimentale…………………………………………………………………….. II.2.1 La méthode sol-gel « spin-coating »……………………………………………….. ….. II.2.2. Les étapes principales de la méthode « spin- coating »………………………………… II.3.Procédure expérimentale d’élaboration des couches minces……………………………… II.3.1. Préparation des solution de Nio et Nio dopé K ……………………………………….. II.3.2.Propriétés des éléments utilisés dans le dépôt…………………………………………… II.3.3. Procédure de nettoyage de substrat……………………………………………………… II.3.4.Les conditions opératoires……………………………………………………………. II.3.5.Densification des couches minces……………………………………………………. II.4. Technique caractérisation des couches minces…………………………...........................……36 II.4.1.Caractérisation structural………………………………............................…..............……36 II.4.1.1.Diffraction de rayon X…………………………………….............................…......……36 II.4.1.1.1.Principe d’analyse………………………………………............................…….......…37 II.4.1.1.2 Détermination de la Taille de grain…………………..................................…………..38 II.4.2.caractérisation optique…………………………………...................................……………39 II.4.2.1.Spectroscopie UV-visible……………………………...................................……………39 II.4.2.1.1. Principe du fonctionnement……………………………………............................……39 II.4.2.1.2 Mesure des propriétés optiques ……………………………..........…………............…41 II.4.2.1.2.1. Détermination du coefficient d’absorption………………………….........................41 II.4.2.1.2.2. Détermination de la largeur de la bande interdit et l’énergie d’Urbach.......................42 II.4.3.Caractérisation électrique……………………………………………………….............…...44 Référence bibliographique.................................................................................................................45 Chapitre II : Résultats.................................................................................................48 III.2 Les propriétés structurales des couches minces Ni1-xKxO..........................................................48 III.2.1 Diffraction des rayons X (DRX) des couches minces Ni1-xKxO..........................................48 III.2.2. Détermination des paramètres structuraux des couches minces Ni1-xKxO..........................49 III.2.2.1. Détermination de paramètre de maille a (Å)....................................................................49 III.2.2.2. Détermination de la Taille des grains G des couches minces Ni1-xKxO...........................50 III.2.2.3. Détermination de la déformation des couches minces Ni1-xKxO.....................................51 III.2.2.4. Détermination de la densité dislocation δ des couches minces Ni1-xKxO........................52 III.2.2.5. Détermination des contraintes internes σ...................................................................... ...53 III.3. Résultats des mesures optiques............................................................................................ .....54 III.3.1. La transmittance des couches minces Ni1-xKxO..................................................................54 III.3.2. L'Absorbance des couches minces Ni1-xKxO.......................................................................55 III.3.3. La réflectance des couches minces Ni1-x Kx O....................................................... ..........57 III.3.4. Détermination du gap optique (Eg) des couches minces Ni1-x Kx O...................................57 III.3.5. Détermination de l’énergie d’Urbach (Eu)..........................................................................59 III.4. Caractérisations électriques.......................................................................................................61 Référence bibliographiques................................................................................................................63 Liste des figures |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MPHY/506 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
