Etude des propriétés structurales, optiques et morphologiques des films minces ZnO et ZnO dopées Sn élaborés par spray pneumatique.

Abstract

L'oxyde de zinc (Zno) est un matériau binaire, semi-conducteur à large gap direct (3,3 eV) .Vu leus propriétés optoélectroniques, les couches minces ZnO trouvent plusieurs applications telles que: cellules solaires, capteurs à gaz, capteurs piézoélectriques, guides d'ondes etc .... Les films minces ZnO peuvent être élaborés par plusieurs techniques, il faut citer : spray pyrolyse, évaporation thermique, pulvérisation réactive, sol gel, ablation laser etc. . . Dans ce travail, des couches minces d'oxyde de Zinc ont été déposées par la technique de spray pneumatique su des substrats en verre à une température de substrat fixée à 400°c. Notre intérêt consiste à améliorer la qualité de ces couches par l'étude de l'influence du dopage sur les propriétés morphologique, structurales et optiques afin d'obtenir des couches transparentes. Pour cela, nous avons utilisé comme dopamts l'étain. Le taux de dopage a été varié de 0 à 5 %. Par suite, nous avons procédé à la caractérisation de nos echantillons par differentes techniques: • Les images AFM des couches ont toutes fait apparaitre une morphologie similaire constituée de particules plus ou moins identiiques. • la diffiaction des rayons X, les diffiactogrammes obtenus montrent que les films déposés avec différents pourcentages du dopage sont cristallins et que leurs texturations varient considérablement avec le taux du dopage. • La caractérisation optique des films a été réalisée à l'aide d'un spectromètre UV- Visible dans la gamme spectrale allant de 270 à 1100 nm. L'analyse des spectres de transmittance nous a permis de déterminer les épaisseurs et les gaps des films. A partir des spectres de transmittance nous avons déduit les gaps optiques des films de ZnO. Selon les conditions d'élaboration les valeurs des gaps obtenues varient entre 3.16 à 3.99 ev.