BOUKHENOUFA, Noureddine (2017) Contribution à l’étude des propriétés des films minces à base de ZnO. Doctoral thesis, Université de Batna 2.

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Abstract

Dans ce travail de thèse, nous avons élaboré des couches minces, du ZnO non dopé, et dopé aluminium (0%, 3% , 5% et 10%) par voie chimique "sol-gel Dip Coating" sur des substrats de verre. Les couches obtenues sont calcinées à une température de 500°C, et ont été analysées par diverses techniques de caractérisation structurale, morphologique, optique et électrique. L’étude des propriétés morphologiques et structurales des différents échantillons nous montre que les couches minces du ZnO non dopé et dopé Al sont polycristallines avec une structure hexagonale de type Wurtzite et une direction préférentielle suivant (002). Les images par microscopie à force atomique (AFM) montrent que la surface des films dopés est fortement affectée par la concentration en aluminium où une meilleure qualité de surface à été observée, pour 3% Al, (faible taille de grains et une rugosité considérablement élevée). Le maximum de la RMS et la taille de grains sont obtenues à des dopages d’Al de 3% et 5%. De plus, l’impact de la concentration du dopage d’aluminium, sur les propriétés structurales, optiques, morphologiques et électriques des échantillons élaborés à été examiné. Les mesures électriques par (Effet Hall) ont montré que tous les couches préparées dans cette études sont semi-conductrices de type n, et que le dopage en aluminium augmente la concentration des porteurs de charge et réduit la résistance. Une résistivité électrique minimale de l’ordre de1,64.104 Ω cm p ou un taux de dopage égale à 5% d’Al a été obtenue. L’étude des propriétés optiques et électriques a montré que nos couches sont très prometteuses dans le domaine des cellules solaires. L’impact de l’implémentation des nanoparticules métalliques sur le comportement électrique et optique des couches minces à base de ZnO a été étudié numériquement en se basant sur la résolution directe des équations de Maxwell données par la méthode de différence finie en temps et en espace (FDTD). La conception optimisée montre une de forte absorption et faible réflexion, ce qui permet d’utiliser ce nouveau type de films comme une couche absorbante pour l’élaboration des cellules photovoltaïques à faible cout.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	Sol-gel dip-coating ; ZnO dopé Aluminium ; optoélectronique; transmittance; RMS; cellules solaires, résistivité; grains; nanoparticules.
Subjects:	Technologie Technologie > Electrotechnique
Divisions:	Faculté de technologie > Département d'électronique
Date Deposited:	16 Jul 2017 09:17
Last Modified:	16 Jul 2017 09:17
URI:	http://eprints.univ-batna2.dz/id/eprint/1460

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