Synthèse et caractérisation des couches minces sur électrode oxyde d’étain dopé a l’indiam / Khalil Errehmene Messai

Public ISBD Titre : Synthèse et caractérisation des couches minces sur électrode oxyde d’étain dopé a l’indiam Type de document : document électronique Auteurs : Khalil Errehmene Messai, Auteur ; Hamza,Djamel Eddine, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2024 Importance : 1 vol (41 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Couches minces Electrodéposition Oxyde de cuivre Temps de dépôt Propriétés Index. décimale : 530 - Physique Résumé : Dans ce travail on a étudié l’effet du temps de dépôt sur les propriétés des couches minces d’oxyde de cuivreux (Cu2O) qui est posé sur le substrat d’oxyde d’étain dopé a l’indium (ITO) élaborées par la technique électrodéposition sur des substrats en verre. Où ces couches ont été déposées à différents temps de dépôt (5 et 10 min) avec la fixation des autres paramètres tel que: la température du substrat (60°C), la concentration de la solution (0,05 mol/litre) et le pH (11). Les résultats obtenus à partir des caractérisations utiliser: spectroscopie UV-Visible, IR, microscopie électronique à balayage (MEB), ont montré que le temps de dépôt 5 minutes est l’optimal pour déposer une couche mince semiconductrice type P d'oxyde de cuivreux avec des bonne propriétés structurelles, morphologique, optique et électrique, prometteuse pour des applications photovoltaïques. Note de contenu : Sommaire I.1. Définition d’une couche mince ………………………………………………………...... 3 I.2. Méthode de déposition des couches minces…………………………………………..... 4 I.2.1. Dépôt physique en phase vapeur (PVD)……………………………………………… 5 I.2.1.1. Evaporation thermique sous vide………………………………………………....... 5 I.2.1.2. Ablation laser ………………………………………………………………………......... 5 I.2.1.3. Dépôt par pulvérisation cathodique…………………………………………………..... 6 I.2.2. Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)…………………………………………....... 7 I.2.3. Dépôt chimique en phase liquide………………………………………………………..... 8 I.2.3.1. Spray pyrolyse……………………………………………………………………..... 8 I.2.3.2. sol-gel …………………………………………………………………………………...... 9 I. 3. Electrodéposition………………………………………………………………………......... 9 I.4. Principe d’Electrodéposition……………......…………………………………………........ 10 I.5.Bain chimique…………………………………………………………………………....... 10 I.5. Oxyde de cuivre………………………………………………………………………....... 11 I.5.1. Structure cristallographique l’oxyde de cuivre…………………………………….......... 11 I.5.2. Propriété électrique d’oxyde de cuivre…………………………………………….......... 12 I.5.3. propriété optique d’oxyde de cuivre…………………………………………………....... 12 I.5.4. Les applications d’oxyde de cuivre…………………………………………………......... 13 I.5.4.1. Cellules solaires…………………………………………………………………….......... 13 I.6. l'oxyde cuivreux Cu2O…………………………………………………………………........ 14 I.6.1. Structure cristallographique de l’oxyde de cuivreux………………………………........ 14 I.6.2.Propriété optique de l’oxyde de cuivreux ……………………………………………....... 14 Chapitre II II.1.Préparation des substrats…………………………………………………………......... 19 II.2. Dépôt des couches minces…………………………………………………………....... 19 II.2.1. Dispositif expérimental utilisé……………………………………………………...... 19 II.2.2. Bain d’électrodéposition……………………………………………………….......... 21 II.2.3. Voltamétrie cyclique (VC)………………………………………………………........ 22 II.2.4. Chronoampérométrie (CA)……………………………………………………........... 23 II. 3. Techniques de caractérisation………………………………………………………........ 24 II.3.1. Caractérisation morphologique…………………………………………………...... 24 II. 3. 1.1. Microscopie à Force Atomique (AFM)………………………………………...... 24 II.3.1.2. Les mesures de Mott-Schottky (M-S)…………………………………………....... 24 II. 3. 1.3. Microscope Electronique à Balayage (MEB)………………………………........ 26 II. 3. 2. Caractérisation optiques………………………………………………………......... 27 II. 3. 2.1. Spectrophotométrie Ultraviolet-Visible……………………………………......... 27 a. Principe……………………………………………………………………………....... 27 b. Appareillage………………………………………………………………………...... 28 c. Détermination du gap optique selon la méthode de Tauc……………………….... 28 II.3.2.2. La spectroscopie infrarouge (IR)………………………………………………….. 29 a. Principe……………………………………………………………………………....... 29 b. Appareillage………………………………………………………………………....... 29 Chapitre III III.1. Elaboration et caractérisation des couches minces de Cu2O……………………… 32 III.1.1. Étude voltammétrique du substrat ITO en absence des ions Cu2+…………....... 32 III.1.2. Étude voltammétrique du substrat ITO en présence des ions Cu2+……………....... 33 III.1.3. Étude électrochimique par la chronoampérométrie …………………………..... 33 Calcule de l’épaisseur des dépôts du Cuâ‚‚O………………………………………………....... 34 III.1.4. Effet du temps de déposition………………………………………………………...... 35 III.2. Caractérisation des couches minces de Cu2O………………………………………...... 36 III.2. 1 Caractérisation optique (UV-visible)……………………………………………........ 36 III. 2. 2. Caractérisations spectroscopiques (Spectroscopie Infrarouge)………………....... 37 III.2.3 Caractérisation électronique ( Mesures de Mott-Schottky)……………………….... 37 III.2.4 .Caractérisation morphologie des couches minces d’oxyde de cuivre (MEB)…........ 38 Côte titre : MAPH/0657 Synthèse et caractérisation des couches minces sur électrode oxyde d’étain dopé a l’indiam [document électronique] / Khalil Errehmene Messai, Auteur ; Hamza,Djamel Eddine, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (41 f.) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Couches minces Electrodéposition Oxyde de cuivre Temps de dépôt Propriétés Index. décimale : 530 - Physique Résumé : Dans ce travail on a étudié l’effet du temps de dépôt sur les propriétés des couches minces d’oxyde de cuivreux (Cu2O) qui est posé sur le substrat d’oxyde d’étain dopé a l’indium (ITO) élaborées par la technique électrodéposition sur des substrats en verre. Où ces couches ont été déposées à différents temps de dépôt (5 et 10 min) avec la fixation des autres paramètres tel que: la température du substrat (60°C), la concentration de la solution (0,05 mol/litre) et le pH (11). Les résultats obtenus à partir des caractérisations utiliser: spectroscopie UV-Visible, IR, microscopie électronique à balayage (MEB), ont montré que le temps de dépôt 5 minutes est l’optimal pour déposer une couche mince semiconductrice type P d'oxyde de cuivreux avec des bonne propriétés structurelles, morphologique, optique et électrique, prometteuse pour des applications photovoltaïques. Note de contenu : Sommaire I.1. Définition d’une couche mince ………………………………………………………...... 3 I.2. Méthode de déposition des couches minces…………………………………………..... 4 I.2.1. Dépôt physique en phase vapeur (PVD)……………………………………………… 5 I.2.1.1. Evaporation thermique sous vide………………………………………………....... 5 I.2.1.2. Ablation laser ………………………………………………………………………......... 5 I.2.1.3. Dépôt par pulvérisation cathodique…………………………………………………..... 6 I.2.2. Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)…………………………………………....... 7 I.2.3. Dépôt chimique en phase liquide………………………………………………………..... 8 I.2.3.1. Spray pyrolyse……………………………………………………………………..... 8 I.2.3.2. sol-gel …………………………………………………………………………………...... 9 I. 3. Electrodéposition………………………………………………………………………......... 9 I.4. Principe d’Electrodéposition……………......…………………………………………........ 10 I.5.Bain chimique…………………………………………………………………………....... 10 I.5. Oxyde de cuivre………………………………………………………………………....... 11 I.5.1. Structure cristallographique l’oxyde de cuivre…………………………………….......... 11 I.5.2. Propriété électrique d’oxyde de cuivre…………………………………………….......... 12 I.5.3. propriété optique d’oxyde de cuivre…………………………………………………....... 12 I.5.4. Les applications d’oxyde de cuivre…………………………………………………......... 13 I.5.4.1. Cellules solaires…………………………………………………………………….......... 13 I.6. l'oxyde cuivreux Cu2O…………………………………………………………………........ 14 I.6.1. Structure cristallographique de l’oxyde de cuivreux………………………………........ 14 I.6.2.Propriété optique de l’oxyde de cuivreux ……………………………………………....... 14 Chapitre II II.1.Préparation des substrats…………………………………………………………......... 19 II.2. Dépôt des couches minces…………………………………………………………....... 19 II.2.1. Dispositif expérimental utilisé……………………………………………………...... 19 II.2.2. Bain d’électrodéposition……………………………………………………….......... 21 II.2.3. Voltamétrie cyclique (VC)………………………………………………………........ 22 II.2.4. Chronoampérométrie (CA)……………………………………………………........... 23 II. 3. Techniques de caractérisation………………………………………………………........ 24 II.3.1. Caractérisation morphologique…………………………………………………...... 24 II. 3. 1.1. Microscopie à Force Atomique (AFM)………………………………………...... 24 II.3.1.2. Les mesures de Mott-Schottky (M-S)…………………………………………....... 24 II. 3. 1.3. Microscope Electronique à Balayage (MEB)………………………………........ 26 II. 3. 2. Caractérisation optiques………………………………………………………......... 27 II. 3. 2.1. Spectrophotométrie Ultraviolet-Visible……………………………………......... 27 a. Principe……………………………………………………………………………....... 27 b. Appareillage………………………………………………………………………...... 28 c. Détermination du gap optique selon la méthode de Tauc……………………….... 28 II.3.2.2. La spectroscopie infrarouge (IR)………………………………………………….. 29 a. Principe……………………………………………………………………………....... 29 b. Appareillage………………………………………………………………………....... 29 Chapitre III III.1. Elaboration et caractérisation des couches minces de Cu2O……………………… 32 III.1.1. Étude voltammétrique du substrat ITO en absence des ions Cu2+…………....... 32 III.1.2. Étude voltammétrique du substrat ITO en présence des ions Cu2+……………....... 33 III.1.3. Étude électrochimique par la chronoampérométrie …………………………..... 33 Calcule de l’épaisseur des dépôts du Cuâ‚‚O………………………………………………....... 34 III.1.4. Effet du temps de déposition………………………………………………………...... 35 III.2. Caractérisation des couches minces de Cu2O………………………………………...... 36 III.2. 1 Caractérisation optique (UV-visible)……………………………………………........ 36 III. 2. 2. Caractérisations spectroscopiques (Spectroscopie Infrarouge)………………....... 37 III.2.3 Caractérisation électronique ( Mesures de Mott-Schottky)……………………….... 37 III.2.4 .Caractérisation morphologie des couches minces d’oxyde de cuivre (MEB)…........ 38 Côte titre : MAPH/0657

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MAPH/0657	MAPH/0657	Mémoire	Bibliothéque des sciences	Français	Disponible Disponible

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