Caractérisation optique et structurale des couches minces d’oxydes complexes pour applications photoniques

Abstract

Dans ce Travail, des structures monocouches ZnO (non dopé et dopé Al) et multicouches (ZnO/Al/ZnO ; ZnO dopé Al/Al/ZnO dopé Al) ont été élaborées avec succès sur des substrats de verre, par pulvérisation cathodique en mode DC. Les spectres DRX montraient que les films présentaient une structure polycristalline hexagonale de type Wurtzite, et une croissance préférentielle dans le plan (002). L’étude de la rugosité et de la dépolarisation a révélé que les films déposés étaient uniformes. Les effets de l'épaisseur du film d'Aluminium sur la résistivité et la transmittance optique étaient étudiés et discutés. Il a été constaté que les structures AZO/Al/AZO élaborées présentaient des performances opto-électriques plus élevées, comparées à d’autres structures multicouches de mêmes épaisseurs de type TCO/Al/ TCO. Les spectres de photoluminescence montraient que l'introduction de la couche d'Aluminium amplifiait considérablement l'émission, et permettait aussi une émission dans les longueurs d'onde rouges et bleues. L’étude de l’effet du recuit sur la structure multicouche d’épaisseurs (50nm/10nm/50nm) présentant les meilleurs performances opto-électriques, a montré une amélioration considérable de la transmission et de la conductivité électrique. La valeur maximale de la figure de mérite obtenue a été observée à la température de 400°C.