Caractérisation structurale et propriétés de couches minces de TiO2 obtenues par le procédé sol-gel

Titania thin films by the sol-gel process: structure and properties

• Auteur / Autrice : Mohammed Bahtat
• Direction : Jacques Mugnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Mugnier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Croissance cristalline

Raman, Effet

Couches minces

Oxyde de titane

Sol-gel, Procédé

Résumé

Des couches minces (100 nm) uniformes et presentant une bonne adherence au support (de verre) ont ete realisees a partir d'un sol colloidal. Par ellipsometrie spectroscopique, nous avons etudie la densification des couches par la mesure de leur epaisseur et de leur indice de refraction. La qualite optique des couches a permis de les utiliser comme guides d'ondes optiques monomodes teo. Pour connaitre la microstructure des couches nous avons developpe la spectroscopie raman par ondes guidees. Cette methode renseigne sur la nature cristalline de la couche (phase anatase du tio2) et aux basses frequences, nous observons les pics de vibration des nanocristaux donnant leur taille moyenne. Les observations directes que nous avons faites par microscopie electronique en transmission ont permis de confirmer ces resultats, de determiner les caracteristiques morphologiques des couches et d'approcher les mecanismes de cristallisation. Nous avons pu egalement correler les pertes dans les guides avec les rugosites du support et de la couche determinee par microscopie a force atomique. La rugosite de la couche etant induite par une cristallisation importante nous avons montre qu'il etait possible de stabiliser la phase amorphe du tio2 et par la meme d'ameliorer la qualite optique des guides, en utilisant un melange tio2-sio2