| Titre : | Elaboration et caractérisation des couches minces d’oxyde d’indium dopées à l’étain et au brome obtenue par spray pyrolyse ultrasonique |
| Auteurs : | Nadjette Hamani, Auteur ; Abdallah Attaf, 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. (113 p.) / couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | oxyde d’indium, ITO, Couches minces, In203:Br, spray ultrasonique, propriétés structurales, propriétés optiques et électrique |
| Résumé : |
Dans ce travail nous avons élaboré et étudié des couches minces d’oxyde conducteur transparent à base d’oxyde d’indium non dopé et dopé à l’étain et au brome. La technique de spray ultrasonique a été utilisée pour l’élaboration de ces couches. La caractérisation des couches a été étudiée par la diffraction des rayons X, la spectroscopie UV visible, la microscopie électronique à balayage et la méthode de quatre pointes. L’optimisation des conditions de dépôt et le traitement thermique ont permis d’élaborer des couches minces avec des propriétés optiques et électriques très prometteuses. Nous avons montré que les films d’In2O3 non dopés et dopés sont transparentes dans le domaine visible et leurs structure est de type cubique. Nous avons trouvé que le film de In2O3 non dopé déposé à 400 °C pendant 5 minutes de déposition et SND= 5 cm a des bonnes propriétés. Aussi, des films minces de In2O3 dopés à l’étain (ITO) et au brome In2O3 : Br avec de meilleures propriétés peuvent être préparés au taux de dopage 4wt %. Cet échantillon possède une structure polycristalline, la transmitance moyenne dépassant 75%, le gap optique 3.88eV, et une très faible résistivité de l’ordre de 5×10-3Ω.cm, Quant ux films In2O3:Br, les meilleures propriétés ont été obtenues à 4 wt % Br, (la transmission de l’ordre de 83%, et la résistivité de l’ordre 8×10-3Ω.cm). Le traitement thermique des couches minces dopées à l’étain et au brome a remarquablement amélioré les propriétés électriques de ces couches, la faible résistivité obtenue à 500°C ρITO =2.5×10-3 Ω.cm et ρ In2O3 :Br =2.2×10-3Ω.cm. |
| Sommaire : |
Remerciments………………………………………………………………………………. Sommaire…………………….……………………………………………………….……. Liste des figures………………..……………………………………………………..……. Liste des tableaux ………...………………………………………………………….…….. Introduction générale…………………………………………………………..…………… Références……………………………………………………………………..……………. CHAPITRE I Etude bibliographique sur l’oxyde d’indium. I.1 Les oxydes transparents conducteurs…………………………………… ...………….... I.1.1 Propriétés électrique……………………………………………………...…………… I.1.1.a Contribution à la conduction par les lacunes ……………………………………….. I.1.1.b Contribution à la conduction par le dopage………………………… …………….... I.1.2 Propriétés optiques……………………………………………………...…………….. I.2 Oxyde d’indium non dopé et dopé………………………………………...………….... I.2.1 Oxyde d’indium non dopé ……………………………………………………………. I.2.1.a Propriétés structurales………………………………………………………………. I.2.1.b Propriétés électriques ………………………………………………………...…….. I.2.1. c Propriétés optique………………………………………………………...……….. I.2.2 Oxyde d’indium dopé……………………………………………………...…………. I.2.2 .1 Oxyde d’indium dopé à l’étain (ITO) …………………………………………….... I.2.2 .1.a Effet de recuit (traitement thermique) …………………………………………... I.2.2.2 Oxyde d’indium dopé au brome ………………………………………………….... I.3 Domaine d’application d’oxyde d’indium ………………………………...……….….. I.3.1 Capteur de gaz ……………………………………………………………….……….. I.3.2 Cellules solaires ……………………………………………………………….……… I.3.3 Fenêtres intelligentes …………………………………………………...…….………. I.3.3 Les écrans tactiles ………………………………………………………………….…. I.4 Méthodes d’élaboration des couches minces……………………………...…………... I.4.1 Spray pyrolyse …………………………………………………………...……….…... Conclusion………………………………………………………………………………….. Références……………………………………………………………………………….….. CHAPITRE II Elaboration des couches minces et techniques de caractérisation II. Processus d'élaboration des couches minces par la technique spray pyrolyse ultrasonique ………………………………………………………………………..…….…. II.1. Description du dispositif de dépôt USP ……………….……………………...………. II.2 Procédure d’élaboration …………………………….……………………...…………. II.2.1 Préparation des substrats ………………………….…………………………………. II.2.2 Préparation des solutions ………………………………..………………...………… II.2.3 Déposition des couches …..………………………………………………………….. II.3 Techniques de caractérisation ……………………………………………......……….. II.3.1 Caractérisations structurale …………………………………………….……………. II.3.1.1 Diffraction de rayons X …………………………….……………………………... II.3.1.1.a Orientations préférentielles ……………………………………..………..….….. II.3.1.1.b Taille des cristallites …………………………………………………………….. II.3.1.1.c Paramètre de maille ……………………………………………….…….………. II.3.1.1.d Détermination des contraintes (deformation Ɛ) ……………………………….... II.3.2 Caractérisation morphologique ………….……………………………………..…... II.3.2.1 Test d’adhérence…………………………………….………………………...…… II.3.3 Caractérisation optique ……………………………………….……………...……… II.3.3 .a Coefficient d'absorption……………….………………………………...………… II.3.3 .b L’énergie de gap………………………...………………………………………... II.3.3 .c Le désordre ( Energie d’Urback)……… ……………………………………….…. II.3.3 .d Epaisseur de la couche ………………………………………………...…………. II.3.4 Caractérisation électrique ………………………………………….………………… II.3.4 Figure de mérite ……………………………………………..…………...………….. Références……………………………………………………………………….………….. CHAPITRE III : Conditions optimales d’élaboration des couches minces In2O3 III.1 Influence des paramètres du dépôt sur les propriétés de l’indium non dopé …………. III.1.1 Effet de la distance bec-substrat (SND Substrat-Nozzle Distance) ………………… III.1.1.1 Taux de croissance (TC) …………………………………………………………... III.1.1.2 Etude structurale par diffraction de rayons X ……………………….………....…. III.1.1.3 Propriétés optiques ……………………………………………….………………. III.1.1.4 Propriétés électriques …………………………………………….………....……. III.1.1.5 Propriétés morphologiques …………………………………….…………...….… III.1.2 Effet du temps de déposition (td) …………………………….………………....….. III.1.2 .1 Taux de croissance TC ……….……………………………………………..….… III.1.2.2 Etude structurale par diffraction de rayons X ………….…………………..……. III.1.2.3 Propriétés optique ………………………….…………….………………..…….. III.1.2.4 Propriétés électriques ………………………….…………….……………..……. III.1.2.5 Propriétés morphologiques ………………………………..……………..……… III.1.3 Effet de la température du substrat (Ts)………………………………… .…...…….. III.1.3.1 Taux de croissance (TC) …………………………………………………....……. III.1.3.2 Etude structurale par diffraction de rayons X ……………………………....……. III.1.3.3 Propriétés optiques ……………………………………………………………….. III.1.3.3 Propriétés électriques ………………………………………………….…..……… III.1.3.3 Propriétés morphologiques …………………...……………………….…..……… Conclusion………………………………………………………………………..……….... Référence…………………………………………………………………………………... CHAPITRE IV : L’oxyde d’indium dopé à l'étain In2O3:Sn IV.1 Effet de dopage (Sn wt %) ………………………………………………...……….…. IV. 1.1 Taux de croissance (TC) ………………………………………………..………….. IV. 1.2 Propriétés structurales …………………………………………………..……….… IV.1.3 Propriétés optique …………………………………………………….…..………… IV. 1.4 Propriétés électriques …………………………………………………..……….…. IV.2Effet de recuit ……………………………………………………………..……….….. IV. 2.1 Propriétés structurales ………………………………………………..……….…… IV.2.2 Propriétés optique ……………………………………………………...…………… IV.2.3 Propriétés électrique ………………………………………………..………….…… Conclusion …………………………………………………………………..………….….. Référence…………………………………………………………………..……………….. CHAPITRE V : L’oxyde d’indium dopé au brome In2O3:Br V.1 Effet de dopage (Br wt %)………………………………………………………...….. V. 1.1 Taux de croissance (TC) ……………………………………….………….….…….. V. 1.2 Propriétés structurales ………………………………………………..……..………. V.1.3 Propriétés optique ……………………………………………………..…….………. V. 1.4. Propriétés électriques ………………………………………………………………. V.2 Effet de recuit …………………………………………………………………………. V.2.1 Propriétés structurale ………………………………………………………...……... V.2.2 Propriétés optique…………………………………………………………...……… V.2.3. Propriété électrique ………………………………………………………...………. V.2.4. Propriétés morphologique ………………………………………………………….. Conclusion…….……………………………………………………………………………..……. Références…….…………………………………………………………………………….. Conclusion générale………………………………………………………………………… Résumé…………………………………………………………………………………… |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/5584/1/Nadjette%20Himani_Th%C3%A8se%20Phd.pdf |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TPHY/114 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
