| Titre : | L’effet de la molarité sur les propriétés physiques des couches minces d’oxyde d’étain |
| Auteurs : | Meriem Mebarki, Auteur ; Kenza Almi , Directeur de thèse |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2024 |
| Format : | 1VOL.(48p) / ill.couv.ill.en coul / 30cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
L’oxyde d’étain connaisse depuis de nombreuses années un intérêt industriel à cause de ses propriétés intéressantes qui sont importantes dans plusieurs applications telles que les applications optoélectronique. Dans ce travail nous avons étudié l’effet de la concentration molaire sur les propriétés optiques et électriques des couches minces d’oxyde d’étain préparées en utilisant deux types de catalyseur par voie sol-gel. Les films ont été déposés sur des substrats de verre par la technique Spin Coating. Pour cette étude nous avons préparé deux séries de molarité 0.1, 0.2, 0.3, 0.5mol/l des films minces de SnO2 ; une série concerne la solution préparée en utilisant le catalyseur acide chlorhydrique, et une série concerne la solution préparée en utilisant le catalyseur acide acétique. La caractérisation par UV-Visible et quatre pointes a abouti aux résultats suivants : les valeurs de l’énergie de gap relatives au catalyseur HCl sont supérieures aux celles relatives au catalyseur acide acétique pour des molarités inférieures à 0.5mol/l. La plus basse valeur enregistrée dans cette gamme de molarité est celle de HCl : 0.5mol/l qui est égale à 3.71eV. La conductivité électrique augmente avec l’augmentation de la molarité de 0.1 à 0.5 mol/l. Dans le cas du catalyseur HCl, elle augmente de 0.29 10-4 à 3.39 10-4 S/cm, et dans le cas de l’acide acétique, elle augmente de 0.29 10-3 à 4.74 10-3 S/cm. L’utilisation de l’acide acétique comme catalyseur améliore la conductivité électrique 10 fois plus que le fait l’utilisation de HCl. |
| Sommaire : |
Liste des Tableaux Liste des Figures Introduction Générale ........................................................................................................... 1 Chapitre I : Etude Bibliographique sur SnO2 I. Oxyde d’étain SnO2…………………………………………………………………… 3 I.2. Structure cristallographique et électronique de l’oxyde d’étain………………………. 4 I.2.1. Structure cristallographique…………………………………………………………. 4 I.2.2. Structure électronique de bande…………………………………………………….. 5 I.3.Propriétés optiques et électriques de l’oxyde d’étain………………………………….. 6 I.3.1. Propriétés optiques …………………………………………………………………. 6 I.3.2. Propriétés électriques………………………………………………………………... 7 I.4.Les différentes phases de l’oxyde d’étain.… ………………………………… ………8 I.5. Techniques de dépôt des couches minces …………………………………………….. 9 I.5.1. Définition d’une couche mince……………………………………………………… 9 I.5.2. Etapes de formation d’une couche mince…………………………………………… 9 I.5.3. Critères pour le dépôt de couches minces………………………………………..... .10 I.5.4. Les Méthodes d’élaboration de couches minces……………………………............ 10 I.5.4.1. Dépôts physiques en phase vapeur (PVD)………………………………………. .11 I.5.4.1.a. Evaporation thermique …………………………………………………………..11 I.5.4.1.b. Pulvérisation cathodique………………………………………………… ……..12 I.5.4.1.c. Ablation laser (Pulse Laser Déposition PLD) …………………………………...13 I.5.4.2 Dépôts chimique en phase vapeur (CVD) …………………………………………14 I.5.4.3. Dépôts chimique en phase liquide (CSD) ………………………………………....15 I.5.4.3.1. Spray pyrolyse …………………………………………………………………...15 I.5.4.3.2. Méthode sol-gel ………………………………………………………………….16 I.5.4.3.2. 1.La méthode de trempage ou Dip-coating…………………………………… 17 I.5.4.3.2.2. La Méthode Spin-Coating…………………………………………………….. 17 I.6.Effet de molarité sur les propriétés physiques des couches minces de SnO2…………. 20 I.7. Applications d’oxyde d’étain SnO2…………………………………………………. 21 I.7.1. Applications photovoltaïques………………………………………………………. 21 I.7.2. Electrodes…………………………………………………………………………... 21 I.7.3. Piles au lithium……………………………………………………………………... 21 I.7.4. La photo catalyse ……………………………………………………………………. 22 I.7.5. Détection de gaz …………………………………………………………………… 22 Chapitre II : Matériels et Caractérisation II.1. Produits chimiques Utilisés …………………………………………………………. 27 II.2. Matériels utilisés ……………………………………………………………………... 27 II.3. La Méthode utilisé pour l’élaboration des couches minces d’oxyde d’étain…………..27 II.3.1. Choix du substrat de dépôt …………………………………………………………. 29 II.3.2. Nettoyage du substrat ………………………………………………………………. 30 II.3.3. Préparation de la Solution ………………………………………………………….. 30 II.3.4. Dépôt par la Méthode de Spin Coating…………………………………………….. 31 II.3.5. Recuit des Films Minces …………………………………………………………… 32 II.4. Techniques de caractérisation des films minces ……………………………………... 32 II.4.1. Caractéristiques optiques…………………………………………………………… 32 II.4.1.1.La Spectroscopie ultraviolette et visible …………………………………………...32 II.4.1.1.a. Détermination d’épaisseur des échantillons …………………………………… 34 II.4.1.1.b. Détermination du coefficient d’absorption……………………………………... 35 II.4.1.1.c. Détermination de gap optique et l’énergie d’urbach …………………………… 35 II.4.2. Caractéristiques électriques………………………………………………………… 37 Chapitre III : Résultats et Discussion III.1. Caractérisation optique………………………………………………………………. 40 III.1.1. Transmittance et Absorption optique ……………………………………………… 40 III.1.2. Bande interdite et énergie d’Urbach ………………………………………………. 42 III.1.2.1. Les résultats d’acide chlorhydrique……………………………………………... 42 III.1.2.2. Les résultats d’acide acétique…………………………………………………… 45 III.2. Les Propriétés électriques…………………………………………………………… 47 III.2.1. Les résultats d’acide chlorhydrique ……………………………………………….. 48 III.2.2. Les résultats d’acide acétique……………………………………………………... 49 Conclusion Générale……………………………………………………………………….. 53 |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MPHY/652 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
