MEMOIRE MAGISTER - Université Ferhat Abbas de Sétif

Chapitre VI : Caractérisation structurale, morphologiques, optiques et électriques des
couches minces élaborées
IV.1. Caractérisation structurale des couches élaborées
Dans le but d’étudier l’effet de la concentration en Aluminium et la température du
recuit sur la structure cristalline des couches minces élaborées, nous avons procédé à
l’enregistrement des diagrammes de diffraction des rayons X (DRX) sur les échantillons.
IV.1.1. Effet de la température de recuit sur la structure cristalline
Les figures 4.1 à 4.6 représentent les diagrammes DRX des couches minces de ZnO
dopées avec 0, 1, 2, 3, 4 et 5% respectivement. Dans chaque figure, nous avons montré les
diagrammes DRX pour différentes températures de recuit (400 °C, 450 °C, 500 °C et 550 °C).
Sur tous les diagrammes, il y a présence des pics dans les positions 31,64 , 35,33 , 36 ,
47,39 , 56,5 , 62,42 , 67,08 et 68,29 qui correspondent aux plans (100), (002), (101), (102),
(110), (103), (200) et (201) de la structure hexagonale de type wurtzite de ZnO. On peut
déduire de la DRX que tout les films obtenus sont polycristallins avec une orientation
préférentielle selon l’axe c perpendiculaire au substrat. De plus tous les pics sont larges ce qui
indique la petite taille des grains (nanométrique) formant la couche.
Le caractère commun à tous les spectres est l’augmentation de l’intensité des pics
avec la température de recuit pour atteindre la valeur maximale à T=500 °C, puis diminue
pour 550 °C. De cette remarque, on peut dire que la température optimale de recuit est 500
°C. On constate également la présence des pics de SiO 2 pour certaines couches ce qui
témoigne de la faible épaisseur. Dans ce cas la profondeur de pénétration des rayons X atteint
le substrat.
Dans ce qui va suivre, nous allons donner quelques particularités relatives à chaque
concentration.
1) ZnO non dopé
On constate que le pic le plus intense pour la température de 400 °C et 550 °C est le
(100), tandis que pour 450 °C les intensités des pics (100), (002) et (101) sont pratiquement
les mêmes. Donc la température de recuit modifie l’orientation des plans cristallins.
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