Etude des propriétés physico-chimiques de nanostructures de ZnO pur et dopé Yttrium élaborées dans des conditions supercritiques.

Abstract

Dans cette étude, des nanostructures d’aérogel de ZnO pur et dopé à l'yttrium (Y) avec deux différentes concentrations de dopant Y (0.5 et 1 at.%) ont été synthétisées avec succès par la méthode sol-gel modifié associé à un séchage dans les conditions supercritiques de l’isopropanol. Les caractérisations des échantillons obtenus ont été examinées par diffraction des rayons X (DRX), FTIR, les spectroscopies UV-Visible et de photoluminescence. Les résultats DRX montrent que tous les échantillons élaborés ont une structure hexagonale wurtzite de ZnO poly cristalline de phase unique et dans laquelle les ions Y 3+occupent les sites Zn 2+ . Les spectres FTIR ont confirmé la formation du ZnO dont la bande d’absorptionliée à la liaison Zn-O est décalée vers les petits nombres d’onde après l’introduction des ions Y 3+ .L’analyse UV-Vis montre que le dopage Y amplifie l’absorbance des nanostructures de ZnO et la décalevers le rouge (diminution du gap). Les spectres PL ont montré que le ZnO : Y (0.5%) possède uneémission maximale dans tout le domaine spectral étudié. L’émission UV augmente pour le dopage de 0.5% suite à l’augmentation du taux de recombinaison des paires photogénèses d’électron-trou. Ledopage Y génère des défauts supplémentaires et fait augmenter l’émission visible.