تحضير ودراسة طبقات أحادية وثنائية لأكسيد الزنك و أكسيد النيكل بطريقة الرش الكيمائي الحراري

Abstract

هذا العمل يشمل تحضير ودراسة طبقات احادية وثنائية لأكسيد الزنك وأكسيد النيكل بطريقة الرش الكيميائي الحراري على ركائز زجاجية تحت c°485 استخدمنا في بحثنا عدة طرق لتحليل العينات منها انحراف الأشعة السینية (DRX) ،مطيافية الاشعة المرئية والفوق بنفسجية ،مطیافیة الخطوط السوداء وتأثير ھول ،أوضحت الدراسة البلورية أن طبقات أكسيد الزنك لها بنیة بلوریة سداسیة وتنمو هذه العينات في الاتجاه المفضل (002) یصادف المحور c، و أن حجم الحبیبات یتغیر بین21 وnm28 أما طبقاتNiO ذو تركيب مكعبي و حجم حبيباتها من 14وnm18، أشارت مطیافیة الخطوط السوداء أن طبقة أكسيد الزنك لها سمك يقدر ب nm 252.9 و قرينة انكسار 1.8812و تتصرف كدليل موجة وحیدة النمط في الاستقطابینTE و TM.كما أظهرت الخواص البصرية نفاذية عالية ما بين80%-70 للطبقتين (ZnO،NZO)، في حالة العينتين (NiO،ZNO) تقدر بـ%60-55 ، وعرض العصابة الممنوعة لأكسيد الزنك و النيكل على التوالي 3.25 وeV 3.85 وتم حساب الخصائص الكهربائية لأكسيد الزنك من خلال تأثير هول فهي من نوع n و قيمة تركيز إلكتروناتها 3.451E+13cm-3 ،الحركية الكهربائية 3.028E+02 cm2/V.s والمقاومية 5.973E+02 Ω.cm . الكلمات المفتاحية: الطبقات الرقيقة، اكسيد الزنك، اكسيد النيكل ،حيود الاشعة السينية , قرينة الانكسار، النفاذية و فجوة الطاقة

Dans ce travail de master, nous avons préparé des mono et bicouche ZnO /NiO par la méthode chimiques Spray pyrolyse sur des substrats en verre à une température 485 C°, et dans notre recherche, Les couche fabriquées ont éte sont analysées par plusieurs techniques: la diffraction des rayons X (DRX), la spectrophotométrie UV-visible, M-lines et l’effet d’Hall. La structure des couches minces de ZnO déposés est hexagonale de type wurtzite avec une orientation préférentielle suivant l’axe (002). La taille des cristallites déduite des mesures DRX varie entre 21 et 28 nm. L’étude des films NiO montre que la structure cubique et la tailles des cristallites entre 14 et 18 nm. Les mesures de couplage optique par prisme (M-lines) montrent que les films ZnO sont monomodes dans les polarisations TE et TM. Avec une épaisseur 252,9 nm et indice de réfraction n = 1.8812. Les films (ZnO, NZO) obtenues ont une transmission optique variant de 75 à 80% dans la région visible par contre les couches minces (NiO, ZnO) une transmission entre 55-60%. Les énergies de bande interdites déduites de l’extrapolation sont 3.25 et 3.85 eV pour les films ZnO et NiO respectivement. Les mesure électriques indiquent que la conduction est de type n de films ZnO avec une concentration d'électrons 3,451•10+ 13 cm-3, la mobilité électrique 3,028 •10+2 cm2/V.s et de la résistivité 5,973 •10+ 02 Ω.cm. Mots-clés: Couches minces, ZnO, NiO, DRX, l'indice de réfraction, M-Lines, la transmission, les énergies de bande interdite, la résistivité.