Elaboration et caractérisation des couches minces d’oxyde d’indium dopées à l’étain et au brome obtenue par spray pyrolyse ultrasonique

Abstract

Dans ce travail nous avons élaboré et étudié des couches minces d’oxyde conducteur transparent à base d’oxyde d’indium non dopé et dopé à l’étain et au brome. La technique de spray ultrasonique a été utilisée pour l’élaboration de ces couches. La caractérisation des couches a été étudiée par la diffraction des rayons X, la spectroscopie UV visible, la microscopie électronique à balayage et la méthode de quatre pointes. L’optimisation des conditions de dépôt et le traitement thermique ont permis d’élaborer des couches minces avec des propriétés optiques et électriques très prometteuses. Nous avons montré que les films d’In2O3 non dopés et dopés sont transparentes dans le domaine visible et leurs structure est de type cubique. Nous avons trouvé que le film de In2O3 non dopé déposé à 400 °C pendant 5 minutes de déposition et SND= 5 cm a des bonnes propriétés. Aussi, des films minces de In2O3 dopés à l’étain (ITO) et au brome In2O3 : Br avec de meilleures propriétés peuvent être préparés au taux de dopage 4wt %. Cet échantillon possède une structure polycristalline, la transmitance moyenne dépassant 75%, le gap optique 3.88eV, et une très faible résistivité de l’ordre de 5×10-3Ω.cm, Quant aux films In2O3:Br, les meilleures propriétés ont été obtenues à 4 wt % Br, (la transmission de l’ordre de 83%, et la résistivité de l’ordre 8×10-3Ω.cm). Le traitement thermique des couches minces dopées à l’étain et au brome a remarquablement amélioré les propriétés électriques de ces couches, la faible résistivité obtenue à 500°C ρITO =2.5×10-3 Ω.cm et ρ In2O3 :Br =2.2×10-3Ω.cm.