MEMOIRE MAGISTER - Université Ferhat Abbas de Sétif

Chapitre VI : Caractérisation structurale, morphologiques, optiques et électriques des
couches minces élaborées
Fig.4.26. Résistivité électrique des films de ZnO:Al
en fonction de la concentration du dopant (Al).
On remarque que la résistivité des échantillons diminue avec l’augmentation du
dopage (entre 0% et 2%) est atteint la valeur de
, puis augmente pour
atteindre sa valeur maximale de 2,5
à une concentration de 3% d’Aluminium,
ensuite elle diminue pour atteindre la valeur minimale à 5%. Cette diminution de la résistivité
avec l’augmentation de la concentration en Al peut être interprétée par l’augmentation du
nombre des porteurs de charges (électrons) provenant des ions donneurs Al +3 incorporés dans
les emplacements substitutionnels ou interstitiels de cation de Zn +2 [35]. L’accroissement de
la résistivité pour une concentration en Al de 3% est probablement due à la formation des
phases isolantes d’Al 2 O 3 . Ce résultat est en accord avec les donnés de la DRX déjà discutées.
En effet le pic d’Al 2 O 3 pour une température de recuit de 400 °C est plus prononcé que pour
les autres concentrations. Dans ce cas, il ya diminution de la mobilité de porteurs ce qui
provoque l’augmentation de la résistivité. Liu et al ont observés un minimum de la résistivité
pour une concentration en Aluminium de 2% dans les films de ZnO dopés Al élaborés par
PLD [69]. Tiron et al, en étudiant l’effet de la concentration en Al sur les films de ZnO
élaborés par rf-magnetron sputtering on mesurés une résistivité optimale pour une
concentration de 1,5% en Aluminium [70].
La diminution de la résistivité pour les concentrations en aluminium de 4 et 5% est
probablement due à la destruction de la structure cristalline de ZnO par l’excès d’Aluminium,
dans ce cas, les électrons libres des atomes d’Aluminium contribuent à l’augmentation de la
mobilité et ainsi la diminution de la résistivité.
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