MEMOIRE MAGISTER - Université Ferhat Abbas de Sétif

Chapitre I : propriétés de ZnO
Tableau.I.1. quelques propriétés électriques de ZnO [28].
Nature de la bande interdite
Directe
Largeur de la bande interdite à 300°K 3.4 0.02
Type de conductivité
N ou P
Masse effective des électrons 0.28m 0
Masse effective des trous 0.6m 0
Densité d’états dans BC 3.71 10 18 cm -3
Densité d’états dans BV 1.16 10 19 cm -3
Résistivité maximale 10 6 .cm
Résistivité minimale 10 -1 .cm
Dans l’oxyde de zinc, il existe deux types d’imperfection dans le réseau cristallin de
ZnO, responsables de la conduction de type n observée dans le matériau. La première
imperfection est intrinsèque (atome de Zn en position interstitielle Zn i et lacune d’oxygène
(V O ), la deuxième est intentionnelle (dopage) [16].
I.2.2.1. Cations interstitiels
Ils sont formés par l’incorporation d’atomes de zinc dans un site interstitiel. Chaque
atome de zinc interstitiel laisse deux électrons disponibles pour la conduction [16].
I.2.2.2. Lacunes d’oxygène
Ce sont les sites vacants dans le sous-réseau d’oxygène. Une lacune d’oxygène laisse
autour de l’atome métallique (Zn) deux électrons facilement excitables pour la conduction.
La réduction chimique est un moyen d’augmenter la conduction du matériau, en
augmentant le nombre de lacunes d’oxygène. Cette réduction se produit lors de la fabrication
de la couche [16].
I.2.2.3. Effet des impuretés
L’introduction d’impuretés dans l’oxyde de zinc provoque des modifications de la
conductivité. Mise à part les défauts natifs (lacunes d’oxygène ou lacunes de zinc), d’autres
défauts ponctuels peuvent être créés par la présence d’atomes étrangers.
Le principe du dopage le plus souvent admis, est la substitution des ions métalliques
par des cations de valence plus élevés. Ce principe de substitution implique que le rayon
ionique du dopant soit de la même taille ou plus petit que l’ion qu’il remplace. Les dopants les
et le galium.
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