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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 35/6 - 2010  - pp.323-332  - doi:10.3166/acsm.35.323-332
TITRE
Effet de la température du bain sur les propriétés morphologiques et optiques des films minces de ZnS

TITLE
Effect of bath temperature on morphological and optical properties of ZnS thin films

RÉSUMÉ

Le sulfure de zinc est un semi-conducteur à large bande interdite avec des applications potentielles en dispositifs photoniques et optoélectroniques, ainsi que comme alternative au CdS pour les piles solaires. Les couches minces de ZnS ont été déposées sur substrat de verre aux températures 70 °C et 90 °C, par un dépôt chimique dans un bain, simple, et peu coûteux. La thiourée est utilisée en tant que source d’ions de sulfure et le triéthanolamine en tant qu'agent complexant dans un milieu alcalin. Les paramètres d’élaboration de la croissance et de la qualité de film ont été étudiés. Les films de ZnS ont été caractérisés par DRX, MEB, EDX et absorption optique. Le film déposé est homogène et se compose de grains nanocristallins. La taille des particules est de 5 nm à 15 nm. L'épaisseur de film, déduite des courbes de transmittance, est de 83 nm et 114 nm selon la température d'élaboration. Les mesures spectrophotométriques UV-visible ont montré un domaine transparent autour de 80% à70 °C et de 90% à 90 °C dans la gamme de 400 nm à 900 nm. La bande interdite du film de ZnS déposé est estimée à 3,78 eV.



ABSTRACT

Zinc sulphide is a wide-band-gap semiconductor with range potential applications in photonic, optoelectronic devices and alternative material in solar cells compared to CdS mostly used. ZnS thin films have been deposited onto glass substrate at temperatures 70°C and 90°C, by a simple and inexpensive chemical bath deposition (CBD). Thiourea is used as sulphide ion source and triethanolamine as complexing agent in an alkaline medium. The elaborating parameters of the film growth and quality have been studied. The ZnS films have been characterized by XRD, SEM, EDX and optical absorption. The as-deposited film is homogeneous and consists of nanocrystalline grains. The size of particles lays from 5 nm to 15 nm. The film thickness deduced from the transmittance curves varies between 83 nm to 114 nm with respect of elaboration temperature. UV-visible spectrophotometric measurements showed transparency around 80% at 70 °C and 90% at 90 °C in the range of 400 nm to 900 nm. The direct optical band gap of the as-deposited ZnS film is estimated to be 3.78 eV.



AUTEUR(S)
Hamid MERZOUK, Ali AKSAS, Saada SAOUDI, Dalila HADDIOUCHE

Reçu le 10 mars 2010.    Accepté le 15 avril 2011.

BIBLIOGRAPHIE
acsm.revuesonline.com/revues/36/10.3166/acsm.35.323-332.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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