Élaboration de films minces de TiO2 par pulvérisation cathodique radio fréquence: étude de l’effet de paramètres de synthèse sur les propriétés physiques
| dc.contributor.author | Houssem Eddine DOGHMANE | |
| dc.date.accessioned | 2023-02-26T09:02:23Z | |
| dc.date.available | 2023-02-26T09:02:23Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description.abstract | La fabrication, par la technique innovante de la pulvérisation magnétron, de films minces de TiO2 de haute qualité est un défi mondial grandissant. Pour réussir ce challenge et préparer des films minces avec d’excellentes propriétés, d’une façon reproductible, il est primordial d’optimiser et de mieux contrôler les conditions de dépôt et les paramètres technologiques qui affectent considérablement les caractéristiques de base des films déposés. Dans ce contexte, la présente thèse traite deux aspects principaux de la recherche : préparation de films minces optimisés de TiO2 et leurs caractérisations pour de nouvelles applications potentielles. Ainsi, après la préparation par pulvérisation magnétron RF de films minces de TiO2 sur des substrats en verre, les effets de la température du substrat ainsi que de la température du recuit sur leurs caractéristiques ont été analysés et quantifiés : structure, cristallinité, morphologie, topographie et propriétés optiques. Pour mener à bien ce travail, plusieurs techniques de caractérisation ont été utilisées : diffraction des rayons X (DRX), microscopie électronique à balayage (MEB), microscopie à force atomique (AFM) et spectroscopie ultraviolet-visible (UV-vis). Ainsi, il a été montré que l’augmentation de la température du substrat (TA, 200, 300 et 400 °C) entraine plusieurs comportements et phénomènes : (i) une distribution beaucoup plus uniforme de grains compacts, (ii) une augmentation de la rugosité quadratique moyenne de 3.88 à 9,56 nm, (iii) une amélioration de la structure cristalline, (iv) une augmentation de la taille des cristallites de 3,64 à 22,3 nm, (v) une transparence élevée pour les films dans le domaine visible, (vi) une légère décroissance de la transmittance, (vii) une décroissance de la valeur du gap optique direct de 3,64 à 3,46 eV et (viii) une augmentation de l’indice de réfraction. D’autre part, l’investigation des températures de recuit (350, 450 et 550 °C) ont également révélé plusieurs résultats intéressants. Aussi bien l’analyse par DRX que les spectres Raman confirment que tous les échantillons possèdent une phase anatase, avec une orientation préférentielle le long du plan (100) et une augmentation de la cristallinité avec le traitement thermique. Les analyses des images MEB et AFM ont montré que le traitement thermique affecte considérablement la morphologie, la taille des grains et la rugosité des films de TiO2. L’analyse par spectroscopie UV-vis a mis en évidence que les films possèdent une transmittance élevée (≈ 84%) avant recuit, mais elle décroit légèrement avec l’accroissement de la température de recuit. De plus, l’énergie du gap optique montre un décalage vers le rouge lorsque le traitement thermique augmente. Tous ces résultats et phénomènes, en bon accord avec la littérature, sont d’une grande importance pour des applications potentielles des films de TiO2 en optoélectronique, photovoltaïque et dans plusieurs autres domaines. | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.univ-annaba.dz//handle/123456789/2056 | |
| dc.language.iso | fr | |
| dc.title | Élaboration de films minces de TiO2 par pulvérisation cathodique radio fréquence: étude de l’effet de paramètres de synthèse sur les propriétés physiques | |
| dc.type | Thesis | |
| dspace.entity.type |