Etude de l’effet du dopage sur les propriétés physiques de l’oxyde de Zinc préparé par CVD : Expériences associées aux calculs DFT

Abstract

Ce travail consiste à l’étude expérimentale et théorique par la technique PECVD (Dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma) sur l’oxyde de Zinc en couche mince et la simulation par la méthode ab initio. On utilise le calcul ab initio basé sur la théorie de la densité fonctionnelle (DFT) qui utilisant la méthode de pseudopotential par le code CASTEP, tout en basant sur l’approximation du gradient généralisé (GGA). Plus spécifiquement, nos calculs ont été effectués sur des supercellules périodiques de ZnO wurtzite de dimensions 2×2×1 sans dopage et 2×1×1 dopées avec l’antimoine dans L’étude théorique. Dans le coté expérimental, nous avons utilisé la technique PECVD (Dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma) pour élaborer les couches minces de l’oxyde de Zinc non dopé et dopé à l’antimoine avec un rapport massique qui varie de 0 à 10% massique. Nous avons caractérisé nos dépôts par les différentes techniques d’analyse (DRX, l’infrarouge et la spectroscopie UV-visible), au niveau de laboratoire de physique à l’université de Médea. Parmi les résultats remarquables, nous avons observé que l’énergie de gap varie en fonction du dopage pour une variation atomique Sb/Zn allant de 0 au 1. ZnO a été utilisé dans divers matériaux pour des applications variées, notamment la conception de cellules photovoltaïques, de matériaux conducteurs transparents, de transducteurs, d’électrodes, de dispositifs capteurs et de catalyseurs.