Étude comparative des effets de dopage et co-dopages (Mg, Mn, F) sur les propriétés optoélectroniques des nanostructures de ZnO

Abstract

Dans ce travail, nous avons étudié l‟influence de dopage (3%Mg) et co-dopages (3%Mg/1%Mn) et (3%Mg/1%Mn/6%F) sur les propriétés structurales, optiques et électriques des couches minces à base d‟Oxyde de Zinc (ZnO) déposées par la méthode spray pyrolyse. Les résultats obtenus lors des différentes caractérisations menées (DRX, UV-Visible et les quatre pointes) montre que nos films sont polycristallines d‟une structure hexagonale de type Wurtzite avec une orientation préférentielle (002) situé autour de l‟angle 34.16°. La valeur de la transmittance moyenne autour de 85.99% dans le domaine du visible. Les valeurs du gap optique sont dans la gamme de 2.27 -3.31 eV. L‟analyse électrique montre que la conductivité électrique augmente avec le dopage 3%Mg (5.04 (Ω.cm)-1 et le co-dopage 3%Mg/1%Mn/6%F (8.33 (Ω.cm)-1) par rapport à la couche mine de ZnO pur (0.27 (Ω.cm)-1) avec une diminution de σ pour le film ZnO/3%Mg/1%Mn (2.51 (Ω.cm)-1) par rapport les films dopé et co-dopé. Suivant les résultats obtenus on peut l'utilisé le film co-dopé 3%Mg/1%Mn/6%F comme électrode transparant dans les cellules solaire à couche mince.