Investigation des propriétés structurales, optiques et électriques des films ITO élaborés par pulvérisation cathodique RF : effet du recuit

Abstract

Dans ce travail, nous avons étudié l’influence de l’épaisseur sur les propriétés structurales, optiques et électrique des couche minces d’oxyde d’indium dopé à l’étain "ITO" déposé sue lame de verre par pulvérisation cathodique RF ainsi que l’effet du recuit à l’air libre à une température de 400°C. Pour la diffraction des rayons, on l’a constate que tous les échantillons sont polycristallins avec une orientation préférentielle <111> et la structure s’améliore en fonction de l’épaisseur et la puissance RF. Les valeurs de paramètre de maille différent de celui du massif ce qui montre que les échantillons sont soumis à des contraintes pendant le dépôt. La taille des grains augmente en fonction de l’épaisseur et les films pulvérisés à une puissance de 250W présente des grains plus grands. Les images MEB présentent une structure granulaire, dense et colonnaire. Après recuit la structure s’améliore et le paramètre de maille augmente en fonction de l’épaisseur et s’approche à la valeur du massif ce qui montre la réduction des contraintes de compression. La taille des grains augmente après recuit et augmente de façon monotone en fonction de l’épaisseur. L’étude optique des films ITO montre que tous les échantillons présentent une transparence élevée (~80-90%). La transparence semble être indépendante de l’épaisseur et n’infect pas par le recuit mais s’améliore en fonction de la puissance RF. Le gap d’énergie diminue avec l’épaisseur et aussi après recuit. Les films pulvérisés à P=200W présentent des faibles valeurs de gap d’énergie avant et après recuit. La résistance carrée et la résistivité électrique présente une allure identique avant et après recuit. Après recuit, on constate une diminution de la résistance carrée et la résistivité électrique pour les deux séries, on a enregistré une valeur minimale de la résistivité électrique (ρ= 2,1x10-3Ω.cm) correspondant à l’échantillon d’épaisseur 191nm pulvérisé à 200W.