Elaboration et caractérisation des couches minces de ZnO dopé et non dopé par le Cérium

Abstract

Ce travail de mémoire porte sur l'élaboration et la caractérisation de couches minces de ZnO non dopées et dopé avec de Cérium (1%, 2% et 3%) déposées sur des substrats en verre préalablement nettoyés par une méthode de chimie douce ; le Sol-Gel et la technique de dépôt dip-coating "Trempage-Tirage". La préparation de la solution consiste à mélanger un précurseur d'acétate de zinc avec le méthanol comme solvant et le Méthanol-amine comme stabilisateur. Le dopage a été réalisé en utilisant le nitrate de Cérium [Ce(NO3)3,9H2O]. Les films obtenus sont traités finalement, à une température plus élevée pendant 2h. Les couches fabriquées ont été ensuite analysées par plusieurs techniques : la diffraction des rayons X (DRX) pour analyser la structure des films, la spectrophotométrie UV-visible pour déterminer les propriétés optiques des couches minces et la méthode des quatre pointes pour déterminer les propriétés électriques (la résistivité). La DRX permet de confirmer la formation de ZnO avec une structure hexagonale de type wurtzite avec une direction préférentielle suivant (002). La caractérisation par spectrophotométrie UV-Visible des couches minces élaborées a montré que tous les films présentent une transmission optique supérieure à 80% dans le visible. Le dopage avec 2% de Ce donne une résistivité minimale.