دراسة تأثير المذيبات على الخصائص الفيزيائية للطبقات الرقيقة لأكسيد الزنك (ZnO)

Abstract

في هذا العمل تم دراسة تأثير المذيبات على الخصائص على الخصائص الضوئية والكهربائية لطبقات رقيقة من أكسيد الزنك المحضرة بطريقة الرش الكيميائي الحراري على ركائز زجاجية درجة حرارتها450°C.استخدمنا عدة طرق لتحليل و دراسة خصائص العينات منها مطيافية الأشعة المرئية و فوق بنفسجية ،مطيافية الخطوط السوداء و تأثير هول. مطيافية الأشعة المرئية وضحت من خلال أطياف النفاذية أن هذه الطبقات تمتلك شفافية عالية في المجال المرئي تتراوح بين 70-90 % و ذات عرض العصابة الممنوعة لأكسيد الزنك ما بين 3.21 و 3.30 eV , .أما مطيافية الخطوط السوداء بينت أن طبقة أكسيد الزنك المحضرة بالايثانول كمذيب لها سمك يقدر بـ nm 152 و قرينة انكسار 1.8234 و طبقة أكسيد الزنك المحضرة بالميثانول لها سمك يقدر ب nm 284 و قرينة انكسار 1.9280 حيث أن هاته الشريحتين تتصرف كدليل موجة وحيدة النمط في الاستقطابين TE و TM أي يمكن استخدامها كدليل موجي. و قد تم دراسة الخصائص الكهربائية لشريحة أكسيد الزنك المحضرة بالميتانول من خلال تأثير هول و تبين أنها شبه ناقل نوع n وقيمة تركيز الكتروناتها cm-3 9.75.10+12 و الحركية الكهربائيةcm.V.S 5.38.10+3 والمقاومية (Ω.cm) 10+2*1.19Dans

ce travail de mémoire de master, nous avons élaboré des films ZnO à partir de trois différents solvants: L’eau distillée, Ethanol et Méthanol. Les films ont été déposés par la méthode chimique spray pyrolyse sur des substrats en verre à une température 450 °C. Les couches ainsi préparées ont été analysées par les différentes techniques expérimentales suivantes : la spectrophotométrie UV-Visible, la spectroscopie des lignes noires (M-lines) et l’effet Hall. Les couches obtenues ont une transmission optique variant de 60 à 90% dans la région visible du spectre. Les valeurs des énergies de la bande interdite, déterminées à partir des spectres de transmission pour les films déposés sur du verre, varient entre 3.21 et 3.30 eV. Les mesures de couplage optique par prisme (M-line) montrent que les films ZnO sont monomodes dans les polarisations TE et TM. Les valeurs de l’indice de réfraction et de l’épaisseur établies à partir des spectres de spectroscopie des lignes noires sont respectivement 1.8234 et 152 nm pour ZnO (Ethanol), 1.9280 et 284 nm pour ZnO (Méthanol). Les mesures électriques par (Effet Hall) ont montrés que la couche ZnO (Méthanol) préparé dans cette étude, c’est un semi-conductrices de type n avec une concentration d’électron 9.75.10+12 cm-3, la mobilité électrique 5.38.10+3 cm.V.S, et de la résistivité 1.19.10+2 (Ω.cm).