(i) I l per me t d’ ef f ec t ue r une bonne c a r a c t ér i s a t i on opt i que de s f i l ms ;

3.1 EXPERIMENTATION :

3.1.1 PREPARATION DES SUBSTRATS :

Les substrats utilisés sont des lames de verre de surface carrée 1,25 x 1,25 cm ² e t d’ é pa i s s e ur éga l e à 2mm, découpés par un stylo à pointe en diamant. Ce choix de verre est dû à deux raisons :

(i) I l per me t d’ ef f ec t ue r une bonne c a r a c t ér i s a t i on opt i que de s f i l ms ;

(ii) Apr è s l e dé pôt , l ’ éc ha nt i l l on (substrat + couche) va subir un refroidissement de la température de dépôt supérieur à 300 ⁰ C j us qu’ à l a t e mpé r a t ur e am biante (~20 ⁰ C) ce qui causer à une compressibilité des deux matériaux constituants l ’ é c ha nt i l l on. Da ns c e cas , i l s ont de s c oe f f i c i e nt s de di l a t a t i ons t r è s pr oc he s , d’ où une minimisation des contraintes.

Si gna l ons que l ’ a ugment a t i on de l a t e mpé r a t ur e du s ubs t r a t e nt r a î ne l ’ a ugme nt a t i on des contraintes et donc du pelage des couches déposées. Ceci est lié au stress compressif causé par la différence entre les coefficients de dilatation du substrat et du matériau déposé.

( α verre =8,5 x 10 ^-6 K ^-1 . α ZnO =7,2 x 10 ^-6 K ^-1 ) [98].

Ava nt l ’ opér a t i on du dépôt il est nécessaire, comme dans tout traitement de surface, de procéder à la préparation du substrat pour assurer une adhésion adéquate et une bonne uniformité de la couche déposée sur le substrat [51]. Il est nécessaire de rendre la surface du substrat t r è s pr opr e e t e xe mpt e d’ i mpur e t é s .

Les substrats subissent un nettoyage de décontamination des surfaces (graisse, poussières, etc.) selon les étapes suivantes :

Net t oyage doux de s de ux s ur f a c e s de l a l a me de ve r r e à l ’ a i de d’ un e s s ui e -glace (papier doux

non peluchant). Après ça, on fait immerger la lame nettoyée dans les bains suivants :

Le dégraissage dans chaque bain duré dix mi nut e s e t i l e s t s ui vi pa r un r i nç age da ns de l ’ ea u distillée. On sèche la lame en la remontant très doucement du bain. On évite de toucher la surface du substrat, pour éviter toute contamination.

3.1.2 PREPARATION DES SOLUTIONS :

Les précurseurs (par exemple, nitrates, acétates ou chlorures en métal) sont dissous da ns l ’ e a u di s t i l l é e ( di s s ol va nt ) pour donne r l e r a ppor t mol a i r e dé s i r é . Dans notre travail, nous avons utilisé deux types de précurseurs :

٭ Le chlorure de zinc (ZnCl 2 ), sa masse moléculaire est M=136,29 (g/mole).

٭ Le nitrate de zinc hexa hydraté (Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O), sa masse moléculaire est M=297,48 (g/mole).

Notons que la dissociation des molécules formant ces précurseurs ne peut être réalisée qu’ a v ec des températures élevées (>350

C, chapitre 4).

Dans ce travail et pour chaque type des précurseurs cités au-dessus, nous avons préparé des solutions avec différentes concentrations. Nous avons préparé de chaque composé source potentiel diverses concentrations en utilisant les moyens du laboratoire de chimie de l ’ uni v ersité de Biskra, à savoir des tubes essais, pipettes, béchers, flacons, fiole Jauge, e nt onnoi r , é t uve , … et une balance de type PHYWE Sartorlub 1219 MP avec une précision de ± 10 ^-3 g.

3.1.3 DEPOSITION DES COUCHES :

Le schéma du banc expérimental du procédé par spray pyrolyse est représenté dans la figure 2.2. L’ a i r s e c e s t employé en tant que gaz porteur, le volume de la solution utilisé est de 200 cm ³ . Lorsque les gouttelettes sont pulvérisées sur le substrat chauffé graduellement j us qu’ a u t e mpé r a t ur e dés i gné (<700

C) - pour éviter le choc thermique et la déformation du substrat-, le dissolvant évapore en raison de la réaction endothermique des deux composés formant la couche mince.

A la fin du dépôt; nous récupérons l ’ éc ha nt i l l on après un certain temps pour éviter sa trempe (refroidissement rapide).

Da ns l e but d’ é t udi e r l ’ i nf l uence des paramètres de dépôt sur les caractéristiques

Les échantillons étudiés numérotés, correspondant aux paramètres de déposition qui sont variés :

• Solution de base, nous avons utilisé séparément deux solutions différentes : la solution du chlorure de zinc (ZnCl 2 ) et la solution du nitrate de zinc (Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O).

• Molarité de la solution du précurseur de 0,1 - 0,4 mole/l, avec un pas de 0,1 mole/l.

• Température du substrat : 350 - 600 ⁰ C.

• Temps de déposition : 100 - 600 seconds.

Les autres paramètres sont gardés constantes (tableau3.1), la plupart de ces paramètres sont interdépendants entre eux. Les résultats relatifs à ces variations sont présentés au chapitre 4.

Les échantillons déposés sont classés en cinq séries ; les trois séries (1, 2 et 3) ont pour le but d’ é t udi e r l e s i nf l ue nc e s r e l a t i ve s a ux temps de dépôt, la molarité et le type des précurseurs de la solution de départ, sur le taux du dépôt (vitesse de croissance : l ’ é pa i s s e ur ) e t l e s pr opr i é t é s é l ec t r i que s de s c ouc he s de ZnO, e ns ui t e elles ont été car ac t é r i s ée s opt i que me nt e t s t r uc t ur e l l e me nt , a f i n d’ é t udi e r pl us e n dé t a i l l ’ i nf l ue nc e de ces variations sur les propriétés optiques et structurelles.

L’ un de s pa r a mè t r e s l e pl us i nf l ue nt s ur l e s dé pôt s de s c ouc he s mi nc e s e s t la température des substrats T _s . Celle-ci peut en effet modifier la structure des couches et leur adhérence au substrat ; en outre les propriétés électrique s e t opt i que s , c ’ e s t pour quoi nous avons réalisé des couches de ZnO en faisant varier la température, les autres paramètres de dé pôt s ont é t é f i xé s d’ a pr è s l e s r é s ul t a t s obt e nus l or s de s précédentes études.

Pour cette étude, deux séries de couches minces de ZnO (4 et 5.) ont été effectuées.

La quatrième série est une série, qui a été effectuée afin de distingue r c l a i r e me nt l ’ i nf l ue nc e

de la variation de la température sur les propriétés physico-chimiques des couches de ZnO.

Tableau 3.1: tableau récapitulatif des conditions expérimentales des 5 séries de dépôt réalisées.

Echantillon Température du substrat

(

C)

Molarité De la solution

(Mol.l

)

Pression d’ ai r (bar)

Débit de la solution (ml.min

)

Distance bec- substrat

(cm)

Temps de dépôt

(sec)

Z.M1 0,4

Z.M2 0,3

Z.M3 0,2

S ér ie 1

Z.M4

450

0,1

1,5 7-8 50 105

Z.t1 105

Z.t2 180

Z.t3 300

S ér ie 2

Z.t4

450 0,1 1,5 7-8 50

600 Z.S1

S ér ie 3

Z.S2 450 0,1 1,5 7-8 50 600

Z.T1 450

Z.T2 470

Z.T3 500

S ér ie 4

Z.T4 550

0,1 1 7-8 30 600

Z.T5 375

Z.T6 400

Z.T7 450

Z.T8 550

S ér ie 5

Z.T9 600

0,1 1 7-8 30 900

3.2. LES METHODES DE CARACTERISATION :

Il e s t néc e s s a i r e d’ e f f e c t uer di fférentes caractérisations, servant à observer l ’ i nf l ue nce

des paramètres de dépôts et de les optimiser. C’ e s t da ns ce s but s que ce s c ouc he s ont é t é

analysées par différentes techniques de caractérisations des matériaux:

• La spectrométrie e n di s pe r s i on d’ é ne r gi e EDS ; pour la composition chimique des couches.

• La diffraction de rayons X (DRX), pour la caractérisation structurale, l ’ or i e nt a t i on cristallographique et la détermination de la taille moyenne des grains.

• La microscopie électronique à balayage (MEB), pour l'étude des états de surfaces.

•La spectrophotométrie UV- VIS – NIR, (λ = 0,19-3 μm)pour la détermination de la transmittance.

• La profilométrie pour les mesures des épaisseurs des films.

• Les mesures électriques (conductivité, résistivité…)

Nous présentons les différentes techniques auxquelles nous avons eu recours pour caractériser notre matériau.

3.2.1 MESURE DE L’ EPAI SSEUR:

Nous avons utilisé deux méthodes pour mesurer les épaisseurs de nos échantillons :

3.2.1.1 La profilométrie (mesures mécaniques) : 3.2.1.1.1 Principe de profilométrie :

L’ é pa i s s e ur de s c ouc he s a é t é me s ur é e à l ’ a i de d’ u n palpeur à pointe diamant se déplaçant à vitesse constante, suivant une ligne définie sur la pièce. Ce palpeur, de type talystep en restant en contact permanent avec la pièce à un mouvement vertical dont l ’ a mpl i t ude de la marche est mesurée par un stylet sensible puis enregistrée électroniquement [99]. L’ e ns e mbl e e s t placé sur un marbre anti-vibrations dans une salle climatisée.

L’ é pa i s s e ur de s c ouc he s e s t dé t e r mi né e gr âc e à une ma r c he obt e nue en masquant une partie

du substrat de verre durant le dépôt, Fig.3.1. Plusieurs mesures sont effectuées

perpendiculairement à la marche, le long de celle-ci.

a / b/

Figure 3.1: Me s ur e de l ’ é pa i s s e ur a u pr of i l omè t r e

Pour ces mesures nous avons utilisé conjointement deux profilomètres (DACTAK 3) et (DEKTAK 3030).

3.2.1.2 Les mesures optiques :

On peut aussi mesurer l ’ é pa i s s e ur d’ un é c ha nt i l l on par la Spectroscopie de transmission dans le visible et le proche infrarouge. Etant donné que cette méthode permet d’ obt e ni r d’ a ut r e s i nformat i ons que l ’ é pa i s s e ur , e l l e e s t dé c r i t e da ns l e pa r agr a phe qui se rapporte à la mesure des propriétés optiques.

3.2.2 MESURE DES PROPRIETES OPTIQUES :

Les propriétés optiques du ZnO ont été mesuré e s à l ’ a i de d’ unspectromètre de transmission : un spectrophotomètre UV-VIS-NIR (UV-3101 PC – SHIMADZU) à double faisceau l ’ un pour l a r éf é r e nc e ( l e ve r r e ) l ’ a ut r e à l ’ éc ha nt i l l on ( l e ver r e + l a c ouc he ) ; la gamme spectrale s ’ é t end de l a l ongue ur d’ onde λ =190 nm (UV) à 3000nm (NIR).

Les spectres obtenus donnent la variation de la transmittance en pourcentage (%) en fonction de l a l ongue ur d’ onde ( nm) .

La figure 3.2, ci-dessous représente la transmission des films ZnO. En moyenne, Dans

la gamme visible, on a remarqué un maximum et une stabilité de la transmittance. Dans

le domaine VIS-NIR, les interférences, caractérisées par les ondulations de la transmission

n’ apparaissent pas clairement.

500 1000 1500 2000 2500 3000 10

20 30 40 50 60 70 80 90

T ra n s m it ta n c e (T ) %

Longueur d'onde (  ) nm

Figure 3.2: spec t r e t ypi que de t r a ns mi t t a nc e d’ une c ouc he de ZnO préparé à partir de la solution de nitrate de zinc ; M = 0.1 mole/l , T s = 450 °C.

La transmission (s’ annule) en dessous d’ environ 365nm. Cette coupure correspond au gap optique du ZnO. Donc tous les photons d’ é ne r gi e s upé r i e ur e a u ga p (et donc tous les photons ayant une longueur d’ onde inférieure à 365nm) sont absorbés au lieu d’ ê tre t r a ns mi s . En ce qui c once r ne l e s é ne r gi e s i nf ér i e ur e s a u ga p, e t donc l e s l ongue ur s d’ onde ( λ) supérieures à 365 nm. C’ e s t un f i l t r e opt i que à l ’ U. V.

A pa r t i r d’ un s pe c t re de transmission obtenu dans le domaine VIS-NIR où les franges d’ i nt e r f ér e nce s s ont due s a ux mul t i pl e s r é f l e xi ons à l ’ i nt é r i e ur de l a c ouche a na l ys ée , on pe ut extrai r e l ’ é pa i s s e ur de l a c ouc he déposée.

Pa r a i l l e ur s , gr âc e a ux i nt e r f ér e nce s , nous pouvons dé t e r mi ne r l ’ i ndi ce opt i que da ns l e vi s ible.

Les mesures et les techniques d'analyse sont comme suit.

Les constantes physiques utilisées dans les calculs sont définies dans la figure 3.3.

Figure 3.3 : système d'une couche mince absorbante sur le substrat transparent épais.

T est la transmission, α est le coefficient d'absorption du film, λ est la longueur d'onde de la lumière incidente, n et s sont les indices de réfraction du film et de substrat respectivement et d représente l'épaisseur du film.

En utilisant les paramètres physiques définis dans la figure 3.3 et le spectre de transmission obtenu, nous pouvons déterminer l'indice de réfraction (n) du film par la relation suivante [100] :

n = [N+ (N ² – s ² ) ^1/2 ] ^1/2 (3. 1)

Où :

N=2s (T M -T m )/T M T m + (s ² +1)/2 (3. 2)

Avec T M (maximum) et T m ( mi ni mum) c or r e s ponda nt a ux ma xi ma e t mi ni ma d’ une onde de transmittance.

Si n 1 est n 2 s ont l e s i ndi c e s de r é f r a c t i on de de ux f r a nge s d’ i nt e r f é r e nc e s T M (ou T m ) à λ 1 et λ 2 , l ’ é pa i s s e ur e s t donnée par [101]:

d = λ 1 λ 2 /2(λ 1 n ₂ – λ 2 n ₁ ) (3. 3)

Da ns l e doma i ne s pe c t r a l où l a l umi è r e e s t abs or bé e , e t e n c onna i s s a nt l ’ é pa i s s e ur de la couc he , on pe ut dé t e r mi ne r l e c oe f f i c i e nt d’ a bs or pt i on on f onc t i on de l a l ongue ur d’ onde . On peut définir par la suite, le gap optique E _g de la couche par la loi de Beer-Lambert [66,101]:

T = e ^{-α d} (3. 4)

D’ où:

α = (1/d) ln (1/T) (3. 5)

d : é pa i s s e ur de l ’ é c ha nt i l l on.

T : transmission mesurée.

On c ons t a t e qu’ à pa r t i r d’ un s pe c t r e de t r a ns mi s s i on da ns l e vi s i bl e e t l e pr oc he I R, on pe ut r a pi de me nt dé t er mi ne r l ’ é pa i s s e ur du ma t ér i a u, n λ et le gap optique.

Pour un ga p di r ec t t e l que c e l ui du ZnO, α s ’ e xpr i me en fonction du gap (Eg) selon l ’ é qua t i on s ui va nt e [66] :

α ( hν ) = A ( hν – E _g ) ^1/2 ( 3. 6 )

A : constant.

Eg [eV] : gap optique.

hν : l ’ é ne r gi e d’ un p hoton

Ai ns i , s i l ’ on t r a c e ( αhν) ² en fonction de l ’ é ne r gi e d’ un phot on E = h ν e t que l ’ on e xt r a pol e

la partie linéaire de α ² j us qu’ à l ’ a xe de s a bs c i s s e s ( c’ e s t -à-di r e pour α ² = 0), on obtient la

valeur de Eg, Fig. 3.4.

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 0.0

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

E

=3,5 (  h  )

.1 0

(e v /c m )

h  (ev)

Figure 3.4 : Dé t e r mi na t i on du gap d’ é ne r gi e par l ' e xt r a pol a t i on à pa r t i r de l a v ariation de (α hν ) ² en fonction de hνpour une couche mince de ZnO (T s =450 ^o C, M=0,4mol/l)

3.2.3 ANALYSE PAR SPECTROSCOPIE X EN DISPERSION D’ ENERGI E (EDS) :

Comme nous le constaterons ultérieurement la composition influe énormément sur les caractéristiques. Nous pouvons donc nous interroger sur les éléments présents.

Le spectre X émis par un échantillon bombardé par un f a i s ce a u d’ é l e c t r ons F ig. 3.5,

peut être analysé grâce à deux techniques : La s pe c t r omé t r i e à di s pe r s i on de l ongue ur d’ onde

WDS (Wavel e ngt h Di s pe r s i ve Spe c t r ome t r y) e t l a s pe c t r omé t r i e à s é l ec t i on d’ é ne r gi e EDS

(Energy Dispersive Spectrometry).

Figure 3.5 : Interaction électrons -matière

Ce s t e c hni que s pe r me t t e nt l ’ é t ude non de s t r uc t i ve e t é l é me nt a i r e à l a f oi s qua l i t a t i ve e t souvent quantitative des éléments en présence.

Un s pe c t r omè t r e à s é l ect i on d’ é ne r gi e e s t c ompos é d’ un dé t e c t e ur s e mi -conducteur (diode) qui recueille la totalité du spectre X et le transmet après traitement à un analyseur multicanal qui classe les différentes raies du spectre en fonction de leur énergie [99].

Au c our s d’ une a c qui s i t i on, l e s pe c t r omè t r e donne i ns t a nt a né me nt une vue d’ ensemble du spectre des éléments rencontrés après identification des pics.

Cette technique nous a permis de déterminer la composition des couches de ZnO et de vérifier le taux de contamination de ces couches.

Les analyses par EDS à 5 kV ont été réalisées sur l e MEB de L’ ENSAM Cl uny.

3.2.4 MESURE DES PROPRIETES STRUCTURELLES :

3.2.4.1 Diffraction de rayons X :

la diffraction de s phot ons X s oi t me s ur é e , l ’ i nc i de nc e du f a i s ce a u pa r r a ppor t a ux pl a ns atomiques doit avoir lieu sous un angle particulier. Il faut en effet que les ondes réfléchies s oi e nt e n pha s e de s or t e à l ’ i nt e r f ér e r de ma ni è r e c ons t r uc t i ve pour e ns ui t e ê t r e me s u rées par le détecteur, comme il est illustré à la Figure 3.6 [99].

Figure 3.6 : Famille de plans cristallins en condition de Bragg

Les conditions nécessaires à cette interférence constructive sont données par la loi de Bragg :

2. Si nθ. d hkl = n. λ ( 3. 7 )

Où d _hkl est la distance interréticulaire séparant les plans définis par les indices de Miller ( h, k e t l ) , θ l ’ a ngl e d’ i nc i de nc e e t donc de r éflexion par rapport à ces plans e t e nf i n λ la longue ur d’ onde de s phot ons X.

Le di f f r ac t ogr a mme e s t un e nr egi s t r e ment de l ’ i nt e ns i t é di f f r a c t é e e n f onc t i on de l’ angle 2θ formé a vec l e f a i s c ea u di r ec t . L’ é t ude du di f f r a c t ogr a mme pe r me t de r e mont e r à un grand nombr e d’ i nf or ma t i ons s ur l e s c a r ac t é r i s t i que s s t r uc t ur a l e s e t mi c rostructurales de l ’ é c ha nt i l l on telles que les structures cristallines, la taille des cristallites, les taux de défauts structuraux, les macro et micro-c ont r a i nt e s e t l a pr é s e nc e d’ une t e xture [99].

Les positions angulaires des raies de diffraction sont caractéristiques des paramètres du réseau

c r i s t a l l i n. L’ é t ude de s pos i t i ons de s r a i e s de di f f r a c t i on per me t donc de r e mont e r a u r éseau

c r i s t a l l i n de c ha c une de s pha s e s c r i s t a l l i s é e s de l ’ é c ha nt i l l on. Une fois le réseau déterminé,

les positions angulaires des raies permettent de calculer les distances interréticulaires des

pl a ns a t omi que s di f f r ac t ant e t a i ns i d’ a c cé de r a ux pa r a mè t r e s de ma i l l e .

Les positions et intensités des raies de diffraction de la plupart des matériaux connus ont été étudiées et elles sont répertoriées dans des bases de données. La comparaison d’ un di f f r a c t ogr a mme e xpé r i me nt a l a ve c c e s donné e s per me t de r e t r ouve r l a na t ur e de c h aque phase constit ut i ve de l ’ é chantillon.

Le s é t ude s de l ’ é t a t c r i s t a l l i n e t de s pha s e s pr é s e nt e s ont é t é f a i t e de ma ni è r e systématique sur toutes les couches. Ces études ont été réalisées par diffraction de rayons X, à l ’ a i de de s de ux di f f r ac t omè t r e s di f f ér e nt s :

* SIEMENS D500 (30kV- 50mA) avec la raie K α 1 du cobalt comme source (La. Bo. Ma . P. de l ’ ENSAM Cl uny) e t

* BRUKER - AXS type D8 ; les rayons-X ont é t é pr odui t s à pa r t i r d’ une s our c e de radiat i on CuKα, à anode en cuivre aya nt une l ongue ur d’ onde de λ = 1.541838 Å.

Le spectre de diffraction des rayons-X ( XRD) d’ une poudr e de ZnO s t oc hi omé t r i que s t a nda r d,

selon la table ASTM 36-1451, est présenté à la Figure 3.7 [33] . C’ e s t s ur c e s pe c t r e de

diffraction, propre au ZnO, que nous nous sommes basés pour identifier les différents pics de

diffraction mesurés sur nos échantillons de ZnO.

L’ é t ude de s pi c s e t de l e ur s i nt e ns i t é s r e l a t i ve s a pe r mi s de s ui vr e l ’ é vol ut i on, e n f onc t i on de s di f f é r e nt s pa r a mè t r e s e xpé r i me nt a ux, de l ’ é t a t c r i s t a l l i n e t de l ’ or i e nt a t i on des cristallites. Concernant la détermination des valeurs de taille de grains, l'analyse du profil des raies de diffraction permet d'accéder à la taille des grains par la formule de Debye-Scherrer [21,62] :

g = 0 , 94  Δ (2θ ) cos (θ B )

Ou g et la taille des grains et λ e s t l a l ongue ur d’ onde du f a i s ce a u de r ayons Xutilisée, θ est l ’ ongl e de di f f r a c t i on e t Δ (2θ ) est la largeur à mi-hauteur de la raie de diffraction considérée (en ^o ).

3.2.4.2 Microscopie électronique à balayage :

La microscopie Electronique à Balayage est actuellement la méthode la plus utilisée pour observer la morphologie des films minces. Cette technique de mesure permet de visualiser la surface des couches de ZnO, et d’ obs er ve r les détails.

3.2.4.2.1 Principe :

Un f a i s c ea u d’ é l e c t r ons e s t pr odui t a u s omme t de l ’ a ppa r e i l à l ’ a i de d’ un c a non à électrons figure.12. Ce canon est placé dans une colonne maintenue sous vide et les électrons sont obtenus en chauffant un filame nt . Le f a i s cea u d’ é l e c t r ons pr i ma i r e s a i ns i f or mé s ui t un chemi n ve r t i c a l da ns l a col onne du mi c r os c ope . I l e s t e ns ui t e f oc a l i s é s ur l ’ é c ha nt i l l on gr â c e à des lentilles électromagnétiques et des bobines déflectrices. Lorsque le faisceau entre en interaction a ve c l ’ é c ha nt i l l on, l e s é l e c t r ons s econda i r e s s ont r e c ue i l l i s pa r l e s dé t ec t e ur s placés à cet effet et le signal obtenu est ensuite analysé et transformé en signal visuel, Fig.3.8.

Dans tous les cas, le grandissement va de 10 à 100 000 au maximum [99].

Les images sont formées point par point, du fait du balayage de la surface par le faisceau

d’ é l e c t r on.

Figure 3.8 : principe du MEB.

En MEB, les images de surface sont faites, soit avec les électrons secondaires soit avec les électrons, rétrodiffusés [101]. Nous avons effectué des observations au MEB sur un microscope Jeol JSM-5900 LV (l ’ ENSAM de Cl uny ).

3.2.5 MESURE DES PROPRIETES ELECTRIQUES :

A l'aide d’ un di s pos i t i f de me s u re de deux pointes avec un contacte coplanaire, Fig. 16.

Les propriétés électriques des couches de ZnO mesurées sont:

• La résistance R

• La résistivité (ρ ), exprimée en Ω. c m, e t on déduire la conductivité (σ) , e xpr i m ée en (Ω. c m) ^-1 .

Ces mesures sont effectuées au Laboratoire des couches minces et interfaces de

Constantine. A l ’ a i de d’ un pul vé r i s a t e ur ( Edwa r ds : sputter coater S150B ), Deux électrodes

La résistance des échantillons est donnée par l a l oi d’ Ohm:

R = ρ . h / S = (ρ .h/ L. d) (3.8)

Où : R: la résistance.

ρ : la résistivité de la couche à caractériser.

h: la distance entre les deux contacts (dans notre cas, h =3 mm).

S: la section de la couche.

L: la largeur du substrat (film).

d : l ’ é pa i s s e ur du f i l m à c a r a c t ér i s e r .

Donc l a r é s i s t i vi t é e s t donné e pa r l ’ e xpr e s s i on s ui va nt e :

ρ =( L /R. h. d) (3.9)

L

Traceur

Contact ↕ d

Couche du ZnO Substrat du verre

Figure 3.9 : Principe de mesure électrique.

h