Étude et caractérisation des propriétés optoélectroniques des couches minces absorbantes de l'oxyde de cobalt non dopée et dopées magnésium - Fayssal Ala Eddine SALAMANI; Salah Eddine ZIDANI; ENC/ GUERMAT Noubeil (Université de M'Sila, 2024)
FR Dans ce travail, nous avons étudié l’effet de la concentration de dopage en magnésium (Mg) entre 1% et 3% avec un pas de 1 sur les propriétés structurales, optiques et électriques des films minces de l’oxyde de cobalt (Co3O4) élaborés par spray pyrolyse. Les résultats obtenus lors des différentes caractérisations menées (DRX, UV-Visible et l’effet Hall) montre que nos films sont polycristallins avec une structure spinelle cubique d’une orientation préférentielle (311). Une amélioration de l’absorption par la diminution de la transmittance pour les films dopés 1%Mg, 2%Mg et 3%Mg avec une faible valeur de la transmission obtenu dans ce travail pour le film Co3O4:3%Mg de l’ordre 38.76%. Deux bandes interdites optiques (Eg1 et Eg2) d'environ (1.36 eV – 1.88 eV), (1.23 eV – 1.93 eV), (1.16 eV – 1.95 eV) et (1.17 eV – 1.97 eV) en fonction de dopage en Mg de 1%, 2% et 3%, respectivement. L’analyse électrique montre une amélioration de la conductivité par la diminution de la résistivité électrique en fonction de l’ajoute de magnésium avec une faible valeur obtenu dans cette étude égale à 0.807 Ω.cm pour le film Co3O4:2%Mg. EN In this work, we studied the effect of magnesium (Mg) doping concentration between 1% and 3% with a step of 1% on the structural, optical and electrical properties of cobalt oxide (Co3O4) thin films prepared by spray pyrolysis. The results obtained during the different characterizations carried out (XRD, UV-Visible and Hall effect) show that our films are polycrystalline with a cubic spinel structure of a preferred (311) orientation. An improvement in absorption by decreasing the transmittance for the 1%Mg, 2%Mg and 3%Mg doped films with a low transmission value obtained in this work for the Co3O4:3%Mg film of the order of 38.76%. Two optical band gaps (Eg1 and Eg2) of about (1.36 eV - 1.88 eV), (1.23 eV - 1.93 eV), (1.16 eV - 1.95 eV) and (1.17 eV - 1.97 eV) depending on Mg doping of 1%, 2% and 3%, respectively. Electrical analysis shows an improvement in conductivity by decreasing the electrical resistivity as a function of magnesium addition with a low value obtained in this study equal to 0.807 Ω.cm for the Co3O4:2%Mg film.
Keywords: Couche mince; Co3O4; Co3O4/Mg; Spray pyrolyse; DRX; Transmittance; Effet hall.