Effet de la concentration de la solution sur les propriétés des couches minces de dioxyde de titane déposées par spray pyrolyse ultrasonique

Abstract

Dans ce travail, on a étudié l’influence de la concentration sur les propriétés structurales, optiques, morphologiques et électriques des couches minces de dioxyde titane. Pour cela on réalisé une série d’échantillons sur les substrats du verre et silicium, pour les échantillons préparés en verre en but d’amélioration la cristallinité, on va faire le recuit à 600°C dans l’air pendant 2h. Pour étudier l’effet de la concentration de la solution sur les propriétés structurales de la phase rutile de TiO2, on traité nos échantillons déposés sur le silicium avec un recuit de 900°C dans l’air pendant 4h. Pour caractériser ces dépôts on a utilisé plusieurs techniques de caractérisation, tel que la diffraction des rayons X (DRX) pour déterminer la structure des films, la microscopie électronique à balayage (MEB) pour l’étude de la morphologie des surfaces, la spectroscopie (EDS) pour l’étude de la composition chimique des films, la spectroscopie UV-Visible pour déterminer les propriétés optiques des films minces et la méthode quatre pointes pour les propriétés électriques. Pour la série d’échantillons déposée sur substrat en verre ; les spectres de DRX montrent que les films ont été cristallisés selon la phase anatase avec une orientation préférentielle [101].tant que les échantillons déposés sur substrats de silicium ont été cristallisés selon la phase rutile avec une orientation préférentielle [110]. La structure de ces couches s’améliore en fonction de la concentration et la taille des grains augmente avec l’augmentation de la concentration. Pour la série d’échantillons déposée sur les substrats en verre avant et après le recuit les spectres de transmittance montrent que ces films transparents dans la gamme visible et la transparence de ce dernier diminue avec l’augmentation de la concentration. Ainsi que les valeurs de l’énergie du gap diminuent avec l’augmentation de la concentration. Ainsi que les mesures électriques par la méthode quatre pointes ont montrés que les valeurs de la conductivité de l’ordre 101 et 102 Ω-1.cm-1. Mots-clés : films minces, dioxyde de titane(TiO2), spray pyrolyse ultrasonique, concentration de la solution, propriétés structurales, propriétés optiques, propriétés électriques.