Etude du comportement optique et électrique de composites semi-conducteurs obtenus sous forme de couches minces par la technique de spray pyrolysis.

Abstract

الملخص (بالعربية) :

دراسة السلوك البصري والكهربائي لمركبات أشباه الموصلات التي تم الحصول عليها على شكل طبقات رقيقة بتقنية الرش البيروليزي الملخص في رسالة الدكتوراه هذه تتمحور دراستنا حول السلوك البصري والكهربائي لمركبات أشباه الموصلات التي تم الحصول عليها على شكل طبقات رقيقة بتقنية الرش البيروليزي المتوفرة في مخبر تحضير و تمييز المواد. في الجزء الأول من عملنا، قمنا بتحضير طبقات رقيقة من أشباه الموصلات الثنائية: شرائح أكسيد الزنك (ZnO)، شرائح أكسيد الكوبالت (Co3O4) و شرائح المركبات (ZnO/ Co3O4) مع مراعاة جميع المعايير سواء كانت فيزيائية أو كيميائية. الجزء الثاني مخصص لتشخيص الشرائح بواسطة تقنيات مختلفة: انعراج الأشعة السينية و المجهر الالكتروني الماسح لتحديد المواد المترسبة، المطيافية فوق البنفسجية و المرئية للقياسات البصرية مثلا النفاذية، الامتصاصية ، الانعكاس، معامل الانكسار، ثابت العزل … و بعد ذلك تقنية أربع نقاط لقياس المقاومية (الموصلية) . كل هذه الدراسات تمت من أجل الحصول على خصائص كل مادة. بواسطة النموذج الكلاسيكي) بروجمان (تم حساب الوسائط الفعالة لمقارنتها بنتائج القياسات البصرية. دراسة تطور الثوابت البصرية والكهربائية لهذا النوع من مركبات أشباه الموصلات یشیر الى أن ھذه الشرائح يمكن أن تستخدم في المجال الكهروضوئي. الكلمات المفتاحية : الرش البيروليزي ، أشباه الموصلات الثنائية، انعراج الأشعة السينية، قياس الطيف الضوئي ، النفاذية ، الانعكاس، الامتصاصية ، معامل الانكسار ،ثابت العزل ، مقاومية، موصلية، المركبات، نموذج لحساب الوسائط الفعالة ، العوامل الفعالة. ----------------------------------------------

Résumé (en Français) : Etude du comportement optique et électrique de composites semiconducteurs obtenus sous forme de couches minces par la technique de spray pyrolysis Résumé: Dans ce travail de thèse de doctorat, nous sommes amené à traiter plusieurs parties: la première partie est celle de fabriquer des échantillons des matériaux binaires (ZnO et Co3O4) à partir de la technique de spray pyrolysis, disponible au niveau du laboratoire d'elaboration et caractérisation des matériaux en tenant compte de tous les paramètres qu'ils soient physiques ou chimiques. Cela sera suivi de l'étape de mesure qui consiste en une microscopie electronique à balayage pour observier les images à hautes resolutoin de la surface des échantillons, en une diffraction RX pour identifier les matériaux déposés et en des mesures optiques de transmittance et de réflectance qui permettront d'obtenir les permittivités de chacun des matériaux. Après cela des mesures électriques seront faites sur les matériaux fabriqués pour mesurer la résistivité (conductivité) en utilisant la méthode de quatres (04) pointes. Toutes les mesures concernant les materiaux binaires vont servir à la prédiction de celles des matériaux composites obtenus à partir de différents mélanges. On appellera toutes ces constantes prédites constantes effectives. Le modèle classique de calcul des milieux effectifs, dénomé le model de Bruggeman peut nous permettre de les obtenir facilement dans cette partie du travail. En outre, les mesures optiques pour ces materiaux composites vont être faites pour les comparer aux résultats prédits par le modèle. Toutes ces études sont faites afin de voir comment évoluent les constantes optiques et électriques des composites et bien sure, choisir parmi ceux qui nous permettraient de les utiliser, dans le futur, dans les applications optoélectronique ou autres applications technologiques. Les mots clés : Spray pyrolysis, semiconducteursbinaires, composites, diffraction RX, spectrophotométrie, transmittance, réflectance, absorbance, indice de réfraction, constante diélectrique, résistivité, conductivité, modèles de calculs des milieux effectifs, grandeurs effectifs. ----------------------------------------------

Abstract (en Anglais) : Study of the optical and electrical behaviour of the composites thin layers obtained by the spray pyrolysis method Abstract: In this doctoral thesis, we have required to deal a several parts: the first part is that to fabricate two (02) binary materials in the form of thin layers (ZnO and Co3O4) from the spary pyrolysis technique which is available at the materials development and characterization laboratory, taking account all physical chemical parameters. This will be followed by the measurement of a scanning electron miscroscopy, the X-ray diffraction to identify the deposited materials and the optical measurements of transmittance, reflectance and permittivities of each of the materials. After that the four (04) probes technique was used to measure the resistivity (conductivity). To facilitate a part of this work, we have predicted the optical parameters (effective constants) of the composites by using the measurements of binary materials and the classical models (Bruggeman model). The fabricated and identified composites will be comparing for to results which are predicted by the model. All these studies were used, in future, to improve one of these samples in the optoelectronic or other technologies application. Keywords : Spray pyrolysis, binary semiconductors, RX diffraction, composites, spectrophotometry, transmission, reflectance, absorbance, refractive index, constant dielectric, resistivity, conductivity, model of effective medium, effective factor.