Synthèse et caractérisation des couches minces du SnO2: (F, Co) destinées à des applications photovoltaïques
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Date
2019
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Abstract
Le but de ce travail est la préparation de couches minces de SnO2: (F, Co) avec des propriétés
optoélectroniques appropriées pour les utiliser comme contact ohmique dans d'application
photovoltaïques. Des couches minces transparentes conductrices d'oxyde d'étain co-dopées au
cobalt (SnO2: (F, Co)) ont été déposées sur des substrats en verre préchauffés en utilisant la
méthode de spray pyrolyse chimique avec des concentrations du cobalt qui sont variables dans
la solution de pulvérisation. Le rapport de la concentration atomique (y) = [Co2+]/[Sn4+]
possède les valeurs suivantes : 0, 1, 3 et 5 at. %. Les propriétés structurelles, optiques, photo
luminescentes et électriques de ces couches mince ont été étudiées. On constate que les
couches minces sont poly-cristallines avec une structure cristalline tétragonale correspondant
à la phase SnO2 ayant une orientation préférentielle selon le plan (200). Les spectres de
transmission et de réflexion révèlent la présence des franges d'interférence indiquant
l'uniformité de l'épaisseur et l'homogénéité des surfaces des couches minces déposées. Le
comportement en photoluminescence de couches minces de SnO2: (F, Co) a également été
étudié. La résistivité électrique, la concentration des porteurs en volume, la concentration des
porteurs en surface et la mobilité ont été déterminées à partir des mesures de l’Effet Hall et les
résultats suivants ont été obtenus avec une conductivité de type- n dans toutes les couches
déposées. Une résistivité minimale de 1,16 × 10-2 Ω.cm et une mobilité élevée de 15,13 x 102
cm
2
.V-1
.s-1
ont été obtenues avec une concentration de Co égale à 3 at. %. Ces résultats
montrent que les propriétés électriques de ces couches minces ont été considérablement
améliorées, ce qui permet leurs utilisation comme contacts ohmiques dans des dispositifs
photovoltaïques.