Élaboration électrochimique des films minces de SnO2 : effets des conditions d’électrodéposition

Abstract

Des films minces d’oxyde d’étain (SnO2) ont été élaborés par électrodéposition sur des substrats d’oxyde d’Indium dopé étain (ITO), dans un milieu d’acide nitrique. L’étude par la voltammetrie cyclique a permis de déterminer les mécanismes de déposition cathodique de SnO2. L’influence du pH de l’électrolyte et du potentiel imposé sur les propriétés de ces films a été étudiée. Les mesures de Mott-Schottky ont montré, une conductivité de type n pour tous les échantillons et une concentration optimale de porteurs de charges de 8.41x1020cm-3 et de 6.07 x 1020 cm-3 pour les films obtenus à pH 0.80 et à -1.3 V. La spectroscopie d’impédance électrochimique a montrée que les films obtenus à pH 1.10 et à -1.3 V ont les conductivités électriques les plus élevées. L’étude morphologique effectuée par la microscopie à force atomique et électronique à balayage montre une diminution de la taille des grains et de la rugosité de la surface avec la diminution du pH de l’électrolyte et du potentiel imposé. L’analyse structurale par la diffraction de rayons X a montré une structure polycristalline tétragonale pour les films obtenus à pH 1.25 et une structure amorphe pour les autres valeurs du pH de l’électrolyte et une diminution de degré de la cristallinité avec la diminution du potentiel de déposition. Une transmission optique élevée est obtenue pour tous les échantillons et une énergie de gap optique autour de 3.6 eV. Une intensité optimale du photocourant de 36 µA/cm2 et de 54 µA/cm2 est obtenue pour un pH 1.25 et un potentiel de -1.5 V, respectivement.