Titre : | Synthese et caracterisation des fillms de ZnO pur et dopepar le processus de sol-gel spin coating | Type de document : | document électronique | Auteurs : | ARRAR Amina, Auteur | Année de publication : | 2013 | Importance : | 110 p. | Accompagnement : | CD | Langues : | Français (fre) | Catégories : | Physique:Option Propriétés optique et luminescentes des matériaux
| Mots-clés : | ZnO AZO SZO CZO Sol-gel spin coating Rayons X Transmittance Réflectance Absorbance Energie de gap AFM Nanostructures Rugosité PSD | Résumé : | Les films de l’oxyde de zinc (ZnO) pur et dopés par des éléments métalliques comme le l’aluminium (Al) AZO, l’étain (Sn) SZO et le cadmium (Cd) CZO ont été préparés par la technique de sol-gel « spin-coating » sur de substrat de verre. Ces films sont déposé à partir de 0.5 mole d’acétate de zinc dissoute dans le solvant spécifique (2-methoxyethanol) auquel un stabiliser comme le mono-éthanol est ajouté afin d’obtenir gel consistent qui servira à la fabrication de nos films.
Les films de ZnO pur et dopé possèdent la structure cristalline hexagonale de type wurtzite est une croissance selon l’orientation (002). Cette caractéristique a été confirmée par l’analyse de diffraction des rayons X à température ambiante dans la gamme d’angle de Bragg 20°- 80°. De plus la phase de ZnO a été obtenue dans nos films.la taille des grains est estimé a159.25 nm, 216.64nm, 151.11nm, 67.99nm respectivement pour ZnO, AZO, CZO, SZO. Le coefficient de texture (nm) calculé est 0.902, 0.925, 0.995 et 0.998 de Respectivement pour ZnO, AZO, CZO, SZO. De plus les paramètres de maille a (nm) et c (nm) des films sont donnés comme suit : 0. 32, 0.52.
Une grande transparence des films, de l’ordre de 85%, a été confirmée par une analyse spectrophotométrie UV-VIS-IR à température ambiante dans une large gamme de spectre 200-2500 nm. La variation de l’absorbance des films des ZnO pur et dopé en fonction de l’énergie du photon incident nous permet d’évaluer avec précision l’énergie du gap Eg (eV). Ce résultat confirme que nos films sont des semi-conducteurs à large bande interdit connus par « wide band gap semi conductor ».
La réflectance des films des ZnO est faible < 10% , ce qui prouve encore une grande transparence des films.
Une analyse méticuleuse de la morphologie de la surface des films de ZnO pur et dopé par le microscope à force atomique AFM révèle une texture à l’échelle micro/nanométrique. Les images à deux dimensions (2D) et trois dimensions (3D) observés par le microscope AFM montre des nanostructure de différentes taille et d’orientation. A l’aide de logiciel XEI Park 1.7, les paramètres de morphologie, la taille des nano-grains, la rugosité, la fonction de densité spectrale (PSD), la distribution des grains en histogramme sont déterminés.
L’effet du dopage et du niveau du dopage des éléments métalliques (Al, Sn, Cd) sur les propriétés structurale, optique et de surface a été largement étudie.
| Directeur de thèse : | BENHALILIBA Mostefa |
Synthese et caracterisation des fillms de ZnO pur et dopepar le processus de sol-gel spin coating [document électronique] / ARRAR Amina, Auteur . - 2013 . - 110 p. + CD. Langues : Français ( fre) Catégories : | Physique:Option Propriétés optique et luminescentes des matériaux
| Mots-clés : | ZnO AZO SZO CZO Sol-gel spin coating Rayons X Transmittance Réflectance Absorbance Energie de gap AFM Nanostructures Rugosité PSD | Résumé : | Les films de l’oxyde de zinc (ZnO) pur et dopés par des éléments métalliques comme le l’aluminium (Al) AZO, l’étain (Sn) SZO et le cadmium (Cd) CZO ont été préparés par la technique de sol-gel « spin-coating » sur de substrat de verre. Ces films sont déposé à partir de 0.5 mole d’acétate de zinc dissoute dans le solvant spécifique (2-methoxyethanol) auquel un stabiliser comme le mono-éthanol est ajouté afin d’obtenir gel consistent qui servira à la fabrication de nos films.
Les films de ZnO pur et dopé possèdent la structure cristalline hexagonale de type wurtzite est une croissance selon l’orientation (002). Cette caractéristique a été confirmée par l’analyse de diffraction des rayons X à température ambiante dans la gamme d’angle de Bragg 20°- 80°. De plus la phase de ZnO a été obtenue dans nos films.la taille des grains est estimé a159.25 nm, 216.64nm, 151.11nm, 67.99nm respectivement pour ZnO, AZO, CZO, SZO. Le coefficient de texture (nm) calculé est 0.902, 0.925, 0.995 et 0.998 de Respectivement pour ZnO, AZO, CZO, SZO. De plus les paramètres de maille a (nm) et c (nm) des films sont donnés comme suit : 0. 32, 0.52.
Une grande transparence des films, de l’ordre de 85%, a été confirmée par une analyse spectrophotométrie UV-VIS-IR à température ambiante dans une large gamme de spectre 200-2500 nm. La variation de l’absorbance des films des ZnO pur et dopé en fonction de l’énergie du photon incident nous permet d’évaluer avec précision l’énergie du gap Eg (eV). Ce résultat confirme que nos films sont des semi-conducteurs à large bande interdit connus par « wide band gap semi conductor ».
La réflectance des films des ZnO est faible < 10% , ce qui prouve encore une grande transparence des films.
Une analyse méticuleuse de la morphologie de la surface des films de ZnO pur et dopé par le microscope à force atomique AFM révèle une texture à l’échelle micro/nanométrique. Les images à deux dimensions (2D) et trois dimensions (3D) observés par le microscope AFM montre des nanostructure de différentes taille et d’orientation. A l’aide de logiciel XEI Park 1.7, les paramètres de morphologie, la taille des nano-grains, la rugosité, la fonction de densité spectrale (PSD), la distribution des grains en histogramme sont déterminés.
L’effet du dopage et du niveau du dopage des éléments métalliques (Al, Sn, Cd) sur les propriétés structurale, optique et de surface a été largement étudie.
| Directeur de thèse : | BENHALILIBA Mostefa |
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