Structure et proprietes electriques de couches minces de dioxyde d'etain elaborees par pyrolyse d'un aerosol (spray)

par AZEDDINE MESSAD

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Hubert Cachet.

Soutenue en 1993

à Paris 7 .

mots clés

Résumé

Des couches minces de dioxyde d'etain dopees au chlore, fluor ou a l'antimoine ont ete elaborees en projetant un aerosol sur un substrat porte a haute temperature. L'aerosol a ete caracterise par granulometrie et velocimetrie laser. L'etude de la vitesse de depot, en fonction de la temperature, a revele deux domaines de croissance. Le premier, a basse temperature, est limite par la cinetique de la reaction chimique sur le substrat. La vitesse est alors thermiquement activee. Le deuxieme domaine, a haute temperature, est limite par le transport de matiere dans une zone confinee au-dessus du substrat. La vitesse devient alors pratiquement independante de la temperature. Le dopage, selon sa nature, peut avoir des influences differentes aussi bien sur le comportement electrique des couches que sur leur microstructure. Trois parametres sont alors a considerer: la taille du dopant,sa structure electronique et son mode d'incorporation. Un gros element comme l'ion cl#, possede une solubilite tres limitee dans le reseau et il a tendance a s'en echapper lorsque la temperature du substrat est elevee, entrainant ainsi une diminution de la densite de porteurs. Le dopage a l'antimoine est particulierement interessant car selon sa concentration, il peut etre disperse d'une facon aleatoire dans le reseau ou assemble dans une structure bidimensionnelle au niveau des macles. L'influence du joint de grains sur la conductivite electrique a fait l'objet d'une etude en fonction de la temperature. Les materiaux concernes ont ete classes selon leur degenerescence electronique. Dans les materiaux non degeneres, la conduction est thermiquement doublement activee (i. E. , activation de la densite de porteurs et de la mobilite). En revanche dans les materiaux tout juste degeneres, l'activation ne concerne que la mobilite electrique. Dans les materiaux degeneres, la conduction n'est pas activee et elle ne depend que des proprietes en volume. Le joint de grain se comporte alors comme un quelconque defaut plan

Titre traduit

Structural and electrical properties of sprayed tin dioxide thin films

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