Elaboration et caractérisation de nanostructures d’oxyde de Zinc (ZnO) par électrodéposition : application aux photoluminescences.
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Institut d'Optique et Mécanique de Précision
Abstract
In this thesis work, thin films of pure and doped ZnO by Europium with different doping concentration (0.5%, 1.5%, 2.5%) were deposited on ITO substrates by the electrochemical method. The layers obtained were analyzed by various characterization techniques. The structural study carried out by X-ray diffraction (XRD) showed that ZnO is crystallized with a hexagonal Wurtzite structure. Whereas, the morphological characterization carried out by the AFM and SEM microscopy allowed to observe the topography and nanostructures of ZnO (nanocolumns), as well as the effect of Europium on the nanocolumn shape. Optical characterization by UV-Vis allowed us to study the effect of doping on Gap energy. While, the photoluminescence (PL) study allowed us to study the defects in the ZnO lattice as well as the energy transfer between the ZnO lattice and the europium ions. In addition, a blue shift phenomenon was observed with the doping rate.
Description
Dans ce travail de thèse, des couches minces de ZnO pur et dopé par l'Europium avec différents taux de dopage (0.5%, 1.5%, 2.5%) ont été déposées sur des substrats en ITO par la méthode électrochimique. Les couches obtenues ont été analysées par diverses techniques de caractérisation. L'étude structurale des différents échantillons menée par diffraction des rayons X (DRX) a montré que le ZnO est cristallisé avec une structure hexagonale de type Wurtzite. Alors que, la caractérisation morphologique menée par la microscopie AFM et MEB a permis d'observer la topographie et nanostructures de ZnO (nanocolonnes), ainsi que l'effet de l'Europium sur la forme des nanocolonnes. La caractérisation optique par UV-Vis nous a permis d'étudier l'effet du dopage sue l'énergie de Gap. Tandis que, l'étude photoluminescence (PL) nous a permis d'étudier les défauts dans le réseau de ZnO ainsi que le transfert d'énergie entre le réseau de ZnO et l’ion d'europium. En outre, un phénomène de décalage bleu a été observé avec le taux de dopage.