Croissance des nanostructures de TiO2 / Far ,Houda  

Public ISBD Titre : Croissance des nanostructures de TiO2 : Synthèse et morphologie Type de document : texte imprimé Auteurs : Far ,Houda, Auteur ; Hamici,M, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (50 f .) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Oxyde de titane Nanotubes Sol-gel Spray ultrasonique Index. décimale : 530 Physique Résumé : Dans cette étude, nous avons élaboré des nanotubes de l’oxyde de titane (TiO2) en couches minces par sol-gel, par spray ultrasonique et en utilisant les deux. L’effet de la méthode de dépôt, de l’épaisseur et de recuit sur les couches minces est étudié. Ces couches sont caractérisées par la DRX, l’AFM, la spectrométrie UV- visible et IR et la technique des quatre pointes. La phase obtenue par dépôt sol-gel est l’anatase, par contre elle est formée par un mélange de l’anatase et la brookite par le dépôt par spray. Nous avons éliminé la phase brookite par une augmentation de l’épaisseur ou par un recuit. Ces couches présentent des transmissions élevées. Les valeurs du gap sont dépendantes de l’épaisseur, la température, et la voie de synthèse. La morphologie présente une faible rugosité de surface avec une résistivité électrique très élevée. Les couches élaborées en utilisant les deux techniques montrent une structure anatase. La transmission est très élevée avec des valeurs constantes de gap optique. La morphologie montre des structures nanotubulaires. Note de contenu : Sommaire Introduction générale.................................................................................................................. 1 Chapitre I : Dioxyde de titane I.1. Généralités ........................................................................................................................... 3 I.1.1. Les oxydes métalliques ................................................................................................. 3 I.2. Le dioxyde de titane TiO2 .................................................................................................... 3 I.3. Propriétés de l’oxyde de titane ............................................................................................. 3 I.3.1. Propriétés structurales ................................................................................................... 3 I.3.2. Propriétés physiques ...................................................................................................... 5 I.3.3. Propriétés électroniques ................................................................................................ 5 I.3.4. Propriétés optiques ........................................................................................................ 6 I.4. Applications de l’oxyde de titane ........................................................................................ 6 Chapitre II : Techniques d'élaboration II.1. Procédé sol gel .................................................................................................................... 7 II.1.1. Présentation .................................................................................................................. 7 II.1.2. Principe ........................................................................................................................ 7 II.1.3. Mécanismes réactionnels ............................................................................................. 8 II.1.4. Transition sol -gel ........................................................................................................ 8 II.1.5. Paramètres influençant la cinétique des réactions chimiques ...................................... 9 II.1.6. Procédés de dépôt par voie sol-gel ............................................................................... 9 II.1.7. Densification des couches minces ............................................................................. 12 II.1.8. Avantages et inconvénients ........................................................................................ 12 II.2. Procédé Spray Pyrolyse .................................................................................................... 13 II.2.1. Présentation ................................................................................................................ 13 II.2.2. Principe ...................................................................................................................... 13 II.2.3. Processus du dépôt par spray pyrolyse ...................................................................... 14 II.2.3.1. Atomisation de la solution ................................................................................... 14 II.2.3.2. Décomposition chimique ..................................................................................... 15 II.2.4. Avantages ................................................................................................................... 15 Chapitre III : Techniques de caractérisation III.1. Caractérisation structurale ............................................................................................... 16 III.1.1. Diffraction des rayons X (DRX) .............................................................................. 16 III.2. Caractérisation morphologique ....................................................................................... 17 III.2.1. Microscope à force atomique (AFM) ....................................................................... 17 III.2. Caractérisation optique .................................................................................................... 17 III.2.1. Spectroscopie UV-Visible ........................................................................................ 17 III.2.2. Spectroscopie infrarouge .......................................................................................... 18 III.3. Caractérisation électrique ................................................................................................ 19 III.3.1. Méthode des quatre pointes ...................................................................................... 19 Chapitre IV : Elaborations et caractérisations IV.1. Elaboration des échantillons ........................................................................................... 21 IV.1.1. Préparation des solutions .......................................................................................... 21 IV.1.1.1. Solution préparée par sol gel ............................................................................. 21 IV.1.1.2. Solution déposée par spray ................................................................................ 21 IV.1.2. Préparation des substrats .......................................................................................... 21 IV.1.3. Dépôt des couches minces ........................................................................................ 22 IV.2. Caractérisations des échantillons .................................................................................... 24 Partie 1 IV.2.1.1. Caractérisations structurales .................................................................................. 24 IV.2.1.1.1 Diffraction des rayons X .................................................................................. 24 IV.2.1.1.2. Taille des cristallites ....................................................................................... 27 IV.2.1.2. Caractérisations morphologiques .......................................................................... 29 IV.2.1.3. Caractérisations optiques ....................................................................................... 30 IV.2.1.3.1. Spectres de transmission ................................................................................. 30 IV.2.1.3.2. Epaisseur et indice de réfraction ..................................................................... 3 IV.2.1.3.3. Largeur de la bande interdite .......................................................................... 33 IV.2.1.3.4. Spectres Infrarouges ....................................................................................... 37 Partie 2 IV.2.2.1. Caractérisations structurales .................................................................................. 39 IV.2.2.1.1. Diffraction des rayons X ................................................................................. 39 IV.2.2.2 Caractérisations morphologiques ........................................................................... 40 IV.2.2.3. Caractérisations optiques ....................................................................................... 43 IV.2.2.3.1. Spectres de transmission ................................................................................. 43 IV.2.2.3.2. Largeur de la bande interdite .......................................................................... 43 IV.2.2.3.3. Spectres Infrarouges ....................................................................................... 44 Conclusion .................................................................................................................... Côte titre : MAPH/0264 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1kbJGWfnEw6BAyoz0SEMPlSHH_bzsOTL0/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Croissance des nanostructures de TiO2 : Synthèse et morphologie [texte imprimé] / Far ,Houda, Auteur ; Hamici,M, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (50 f .) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Oxyde de titane Nanotubes Sol-gel Spray ultrasonique Index. décimale : 530 Physique Résumé : Dans cette étude, nous avons élaboré des nanotubes de l’oxyde de titane (TiO2) en couches minces par sol-gel, par spray ultrasonique et en utilisant les deux. L’effet de la méthode de dépôt, de l’épaisseur et de recuit sur les couches minces est étudié. Ces couches sont caractérisées par la DRX, l’AFM, la spectrométrie UV- visible et IR et la technique des quatre pointes. La phase obtenue par dépôt sol-gel est l’anatase, par contre elle est formée par un mélange de l’anatase et la brookite par le dépôt par spray. Nous avons éliminé la phase brookite par une augmentation de l’épaisseur ou par un recuit. Ces couches présentent des transmissions élevées. Les valeurs du gap sont dépendantes de l’épaisseur, la température, et la voie de synthèse. La morphologie présente une faible rugosité de surface avec une résistivité électrique très élevée. Les couches élaborées en utilisant les deux techniques montrent une structure anatase. La transmission est très élevée avec des valeurs constantes de gap optique. La morphologie montre des structures nanotubulaires. Note de contenu : Sommaire Introduction générale.................................................................................................................. 1 Chapitre I : Dioxyde de titane I.1. Généralités ........................................................................................................................... 3 I.1.1. Les oxydes métalliques ................................................................................................. 3 I.2. Le dioxyde de titane TiO2 .................................................................................................... 3 I.3. Propriétés de l’oxyde de titane ............................................................................................. 3 I.3.1. Propriétés structurales ................................................................................................... 3 I.3.2. Propriétés physiques ...................................................................................................... 5 I.3.3. Propriétés électroniques ................................................................................................ 5 I.3.4. Propriétés optiques ........................................................................................................ 6 I.4. Applications de l’oxyde de titane ........................................................................................ 6 Chapitre II : Techniques d'élaboration II.1. Procédé sol gel .................................................................................................................... 7 II.1.1. Présentation .................................................................................................................. 7 II.1.2. Principe ........................................................................................................................ 7 II.1.3. Mécanismes réactionnels ............................................................................................. 8 II.1.4. Transition sol -gel ........................................................................................................ 8 II.1.5. Paramètres influençant la cinétique des réactions chimiques ...................................... 9 II.1.6. Procédés de dépôt par voie sol-gel ............................................................................... 9 II.1.7. Densification des couches minces ............................................................................. 12 II.1.8. Avantages et inconvénients ........................................................................................ 12 II.2. Procédé Spray Pyrolyse .................................................................................................... 13 II.2.1. Présentation ................................................................................................................ 13 II.2.2. Principe ...................................................................................................................... 13 II.2.3. Processus du dépôt par spray pyrolyse ...................................................................... 14 II.2.3.1. Atomisation de la solution ................................................................................... 14 II.2.3.2. Décomposition chimique ..................................................................................... 15 II.2.4. Avantages ................................................................................................................... 15 Chapitre III : Techniques de caractérisation III.1. Caractérisation structurale ............................................................................................... 16 III.1.1. Diffraction des rayons X (DRX) .............................................................................. 16 III.2. Caractérisation morphologique ....................................................................................... 17 III.2.1. Microscope à force atomique (AFM) ....................................................................... 17 III.2. Caractérisation optique .................................................................................................... 17 III.2.1. Spectroscopie UV-Visible ........................................................................................ 17 III.2.2. Spectroscopie infrarouge .......................................................................................... 18 III.3. Caractérisation électrique ................................................................................................ 19 III.3.1. Méthode des quatre pointes ...................................................................................... 19 Chapitre IV : Elaborations et caractérisations IV.1. Elaboration des échantillons ........................................................................................... 21 IV.1.1. Préparation des solutions .......................................................................................... 21 IV.1.1.1. Solution préparée par sol gel ............................................................................. 21 IV.1.1.2. Solution déposée par spray ................................................................................ 21 IV.1.2. Préparation des substrats .......................................................................................... 21 IV.1.3. Dépôt des couches minces ........................................................................................ 22 IV.2. Caractérisations des échantillons .................................................................................... 24 Partie 1 IV.2.1.1. Caractérisations structurales .................................................................................. 24 IV.2.1.1.1 Diffraction des rayons X .................................................................................. 24 IV.2.1.1.2. Taille des cristallites ....................................................................................... 27 IV.2.1.2. Caractérisations morphologiques .......................................................................... 29 IV.2.1.3. Caractérisations optiques ....................................................................................... 30 IV.2.1.3.1. Spectres de transmission ................................................................................. 30 IV.2.1.3.2. Epaisseur et indice de réfraction ..................................................................... 3 IV.2.1.3.3. Largeur de la bande interdite .......................................................................... 33 IV.2.1.3.4. Spectres Infrarouges ....................................................................................... 37 Partie 2 IV.2.2.1. Caractérisations structurales .................................................................................. 39 IV.2.2.1.1. Diffraction des rayons X ................................................................................. 39 IV.2.2.2 Caractérisations morphologiques ........................................................................... 40 IV.2.2.3. Caractérisations optiques ....................................................................................... 43 IV.2.2.3.1. Spectres de transmission ................................................................................. 43 IV.2.2.3.2. Largeur de la bande interdite .......................................................................... 43 IV.2.2.3.3. Spectres Infrarouges ....................................................................................... 44 Conclusion .................................................................................................................... Côte titre : MAPH/0264 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1kbJGWfnEw6BAyoz0SEMPlSHH_bzsOTL0/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

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