Étude de l’effet de la température de dépôt sur les propriétés structurales, électriques et optiques du ZnO déposé sur le verre
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Date
2023
Authors
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Publisher
faculté des sciences
Abstract
Les propriétés structurels et électriques des couches minces de ZnO déposées par la méthode
de revêtement par pulvérisation magnétron RF ont été étudiées, telles que : la position du pic
(002), paramètre de maille (c), taille des grains (D), contrainte (s) et la résistivité électrique (r)
. Les films minces de ZnO ont été déposés sur un substrat de verre avec différentes épaisseurs
55, 100, 150, 200, 300, 450 et 600 nm à différentes températures de dépôt allant de RT à 600
°C. afin d'identifier à quelles températures de dépôt les films de ZnO passent d'un film dense et
compact à un réseau de colonnes. Les résultats ont montré que les caractéristiques des couches
minces de ZnO dépendent fortement de la température de dépôt et des épaisseurs des couches
minces. Cependant, les images AFM ont montré que la température de dépôt affecte la
morphologie de surface des films. Alors que les propriétés structurales déterminées par mesure
XRD montrent qu'à basse température (< 400 °C), la taille des grains augmente et les surfaces
des films de ZnO ont un aspect rugueux. De plus, pour des températures croissantes (> 400 °C),
la taille des grains des cristallites diminue et la formation d'une surface homogène, moins
rugueuse et dense. Ce travail a conduit à des relations semi-empiriques traduisant
quantitativement la variation de taille des grains cristallins ainsi que la nature des contraintes
appliquées (compression ou traction) en fonction des épaisseurs de film et des températures de
dépôt. Ces résultats sont en bon accord avec Modèle expérimental de Thornton. Étant donné
que ce modèle est très souvent appliqué pour décrire la croissance de films pulvérisés de
différents matériaux. D'autre part, nous avons observé que la résistivité électrique du film de
ZnO de 300 nm d'épaisseur diminuait avec l'augmentation de la température de dépôt.
Par conséquent, une relation exponentielle entre la résistivité électrique et la température de
dépôt a été déduite.