Titre : | L’effet du Lanthane sur les propriétés des couches minces d’In2O3 élaborées par spray ultrasonique |
Auteurs : | Khaoula Chergui, Auteur ; Youcef Amina, Auteur ; Nadjette Hamani, 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, 2021 |
Format : | 1 vol. (47 p.) / ill. en coul., couv. ill. en coul. / 30 cm |
Langues: | Français |
Mots-clés: | couches minces, Oxyde d'indium, spray ultrasonique, propriétés structurales, dopage, propriétés optiques, propriétés électriques. |
Résumé : |
Ce travail de mémoire porte sur l'étude des couches minces d'oxyde d'indium (In2O3) dopé au (La) qu’est ont été déposés sur des substrats de verre à une température de (400°C) par une technique de spray ultrasoniques. Où nous avons étudié l’effet du dopage (0%, 2%, 4%, 6% La). Pour caractériser les couches obtenues, nous avons utilisé les techniques de caractérisation suivantes : diffraction des rayons X, spectroscopie ultraviolet-visible pour étudier les propriétés optiques, et la méthode en quatre points pour mesurer la résistivité. Les résultats de la diffraction des rayons X ont montré que les échantillons sont polycristallins avec une structure cubique centrée et une orientation préférentielle selon le plan (400), Nous montrons que ces couches sont transparentes dans le domaine visible (69% à 87%), ainsi que les valeurs de l'énergie de gap ont diminue avec l'augmentation de taux de dopage. L’étude électrique a également montré que ces échantillons ont une résistivité de l'ordre de 10-3-10- 2 Ohm-1.cm-1. |
Sommaire : |
Remercîments ……………………………………………………………………………… Dédicaces …………………………………………………………………………………… Liste des tableaux ……………………………………………………………………......... Liste des figures ……………………………………………………………………………. Introduction générale …………………………………………………………….………... Chapitre I : Synthèse bibliographique sur l’oxyde d’Indium I.1. Couche mince ………………………………………………………………………….. I.1.1. Définition d’un Couche mince ……………………………………………………… I.2. Les oxydes Transparents conducteurs (OTC) ................ I.2.1. Définition d’un OTC ……………………………………………………………… I.3. Propriétés d’un OTC .......................................................... I.3.1. Les propriétés électriques ………………………………………………………....... La conductivité électrique: σ (W. Cm)-1 ……………………………………………... La résistance surfacique RS………………………………………………………… La mobilité μ (cm2/V.S) ……………………………………………………………. Dopage d’un OTC ……………………………………………...…………………… a. Dopage type p………………………………………………..……………………. b. Dopage type n ……………………………………………………………………. I.3.2. Les propriétés optique ………………..……………………..…………………… I.4. Application des OTC ……………………………………………..………………… I.4. 1.Capteurs à gaz ……………………………………………………………………. I.4.2 .Cellules solaires …………………………………..………………………………………. I. 5. Oxyde d'Indium (In2O3) ……………………………………………………………… I.5.1. Le choix d’oxyde d’indium ………………………………………………………… I. 5.2. Propriétés générales de l’In2O3……………………………………………………………………………….. I. 5.2.a. Propriétés cristallographiques ………………………………………………… I.5.2.b. propriétés optiques ……………………………………………………………... I. 5.2.c. Propriétés électriques …………………………………………………………… 12I. 6. Applications d’oxyde d’indium (In2O3) ……………………………………………… Cellules solaire ……………………………………………………………………… Capteurs du gaz …………………………………………………………………… Les détecteurs d’humidité …………………………………………………………… Chapitre II: Techniques d’élaboration et caractérisation des couches minces II.1. Techniques d’élaboration des couches ……………………………………………… II.1.1Dépôts physiques en phase vapeur (PVD) ………………………………………… II.1.1.1Evaporation thermique …………………………………………………………… II.1.1.2 Évaporation par faisceau laser "ablation laser" …………………………………… II.1.1.3 Pulvérisation cathodique ……………………………………………………… II.1.2 Dépôts chimiques en phase vapeur (CVD) ………………………………………… II.1.3. Technique de sol gel ……………………………………………………………… II.1.4. Dépôt par spray pyrolytique ……………………………………………………… II.1.4 .1.Principe général du procédé spray ……………………………………………… Solution de dépôt (source) ………………………………………………………………..... Génération des gouttelettes (transport) ………………………………………………….. Réaction chimique sur le substrat (dépôt) ………………………………………… II.1.4.2 Principe du procédé Spray pyrolytique par ultrason …………………… ……….. II.2. Méthodes de caractérisation ………………………………………………..…………... II.2.1. Caractérisation structurale …………………………………………………………… II.2.1.1. Diffraction par les rayons X ……………………………………………………… II.2 .1 .2. Détermination des paramètres cristallins ………………………………………… II.2.1.3 .Détermination de la taille des grains ……………………………………………… II.2.1.4. Détermination des contraints ……………………………………………………… II.2.1.5. Mesure de l’épaisseur ………………………………………..…………………… II.2.2. Caractérisation optique …………………………………………………………… II.2.2.1. La spectroscopie UV-visible ……………………………………………………… II.2.2.1.1. Mesure du coefficient d’absorption et du gap optique …………………………… coefficient d’absorption ……………………………………………...……………… Gap optique ………… ..……………………………………………..……………… Désordre (l’énergie d’Urbach) ……………………………………………………… 29II.2.3. Caractérisation électrique …………………………………………………………… II.2.3.1. Mesure de résistivité ………………………………………….…………………… La méthode quatre points …………………………………………………………… II.2.4. Le microscope électronique à balayage MEB ………………..……………………… Chapitre III: Résultats et discussion III.1. Elaboration des couches minces d’In2O3: La ………………………………….…….... III.1.1. Procédure d’élaboration ……………………………………………………..……... III.1.1.1. Préparation des solutions …………………………………………………..…….. III.1.1.2 .Choix du substrat de dépôt ……………………………………………….…..…... III.1.2 .Montage expérimental utilisé ………………………………………………...……. III.1.3. Dépôt des couches minces …………………………………………………..………. III.2.Caractérisation des couches minces In2O3 : La …………………………………..……. III.2.1. Caractérisation structural …………………………………………………………… III.2.1.1. La taille des grains (D) et la déformation ………………………..……………….. III.2.2. Caractérisation optique ……………………………………………..……………….. III.2.2.1. Spectre de Transmitance…………………….……………………………………... III.2.2.2. l’énergie de gap (Eg) ……………………….……………………………………... III.2.3.Caractérisation électrique…………………………….……………………………… III.2.3.1.La résistivité ……………………………….....…………………………………… Conclusion générale …………………………………….…………………………………... |
Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
Cote | Support | Localisation | Statut |
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MPHY/570 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |