Étude et simulation des propriétés optiques des films minces transparents de l’oxyde de zinc (ZnO)
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Date
2024-07-17
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
University of M'sila
Abstract
FR
Dans cette étude, nous avons examiné l'impact du temps de dépôt sur les propriétés optiques des couches minces d'oxyde de zinc (ZnO) déposées sur des substrats en verre ordinaire par la méthode de spray pyrolyse. L'analyse effectuée à l'aide du spectrophotomètre UV-Visible a été cruciale pour évaluer la qualité des couches déposées. Les films ainsi élaborés ont montré une diminution de la transmission allant de 33% à 91% dans la région UV-Vis, la valeur la plus élevée étant obtenue pour un temps de dépôt de 10 min (épaisseur égale à 2525 nm). Une réduction du gap optique de 3.27 eV à 3.19 eV avec l'augmentation du temps de dépôt. Les valeurs de l'indice de réfraction et de la porosité sont étroitement liées au gap optique.
Pour compléter cette étude, un programme Matlab a été développé pour simuler la réponse optique d'une couche de ZnO en fonction de l’épaisseur. Les résultats de la simulation ont été en accord avec la variation expérimentale en fonction de l'épaisseur. Cette approche offre une compréhension approfondie des changements qui peuvent être apportés pour améliorer les propriétés optiques des films de ZnO.
EN
In this study, we examined the impact of deposition time on the optical properties of zinc oxide (ZnO) thin films deposited on plain glass substrates by the spray pyrolysis method. The analysis carried out using the UV-Visible spectrophotometer was crucial to assess the quality of the deposited layers. The films thus produced showed a reduction in transmission ranging from 33% to 91% in the UV-Vis region, the highest value being obtained for a deposition time of 10 min (thickness equal to 2525 nm). A reduction in the optical gap from 3.27 eV to 3.19 eV with increasing deposition time. The values of the refractive index and porosity are closely related to the optical gap.
To complete this study, a Matlab program was developed to simulate the optical response of a ZnO layer as a function of thickness. The simulation results were in agreement with the experimental variation as a function of thickness. This approach provides an in-depth understanding of the changes that can be made to improve the optical properties of ZnO films.
Description
Keywords
Couches minces, ZnO, Temps de dépôt, Propriétés optique, Spray pyrolyse, Simulation.