Synthèse et Caractérisation des Couches Minces du Matériau ZnO/CuMn2O4 par Voie Sol-gel

Abstract

Les oxydes transparents conducteurs en couches minces d'une manière générale et les films d'oxyde de manganèse et de cuivre en particulier ont des applications potentielles dans de nombreux domaines, essentiellement lorsque l'on à besoin simultanément d'une bonne transparence dans le visible et d'une bonne conductivité électrique. La méthode de tirage sol-gel à été choisie pour élaborer les films de CuMn2O4. Les propriétés structurales et optiques des échantillons monocouches et en poudres et en couches minces non dopés et dopés 5%, 10% et 15% en oxyde de zinc ont été analysés par diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie UV-Visible, spectroscopie infrarouge, spectroscopie d’impédance complexe et I-V. Les diffractogrammes de diffraction des rayons X montrent une structure spinelle avec une orientation préférentielle selon la direction (311). L'analyse des spectres de transmission indique que le CuMn2O4 est un matériau semi-conducteur de gap optique égale à 3.74 eV. Pour les spectres de transmission infrarouge tous les échantillons présentent une bande bien définie vers 437 et 520 cm-1 qui sont attribuées aux vibrations d’étirement de Mn-O et des bandes à 556 et 618 cm-1 correspondent aux vibrations d'étirement de Cu-O. La spectroscopie d'impédance complexe indique que l'effet des joints de grains est dominant dans le mécanisme de conduction et le circuit obtenu est un circuit RC en parallèle. Pour Les mesures électriques I-V, la valeur la conductivité augmente tout en augmentant le taux de dopage