Elaboration et étude des couches minces de SnO2 obtenu par évaporation sous vide et recuites sous oxygène

Abstract

Le dioxyde d’étain est un matériau largement utilisé dans différents domaines d’applications électroniques et optiques, notamment, dans la conception des cellules photovoltaïques nanocristallines à base de colorant qui est notre objectif. Cet article présente l’élaboration des couches minces de dioxyde d’étain par recuit sous oxygène de couches minces d’étain obtenues par évaporation sous vide. Cette méthode consiste à évaporer sous vide des couches d’étain sur des substrats en verre ordinaire. Dans un premier temps, nous avons remarqué que l’épaisseur de la couche d’étain ainsi que le temps de recuit influe sur la cristallinité de la couche de SnO₂. Ainsi, un recuit effectué à 300 °C sous oxygène laisse la couche amorphe. Le SnO₂ est obtenu pour un recuit de 2 heures à 500 °C d’une couche de 1000 Å d’étain. C’est pour cette raison que nous choisissons des couches d’épaisseur 1000 Å et des températures de recuit de 500 °C. Dans ces conditions et sous flux d’oxygène, on obtient la cristallisation du Sn en SnO₂ de structure tétragonale. L’analyse par diffraction de rayons X permet de déterminer la nature des phases formées. Le film d’étain formé par évaporation sous vide est cristallin il est de structure tétragonale composé de grains de différentes tailles séparés par des joints de grains. A 500 °C et pour une durée de recuit de deux heures le dioxyde d’étain (SnO₂) de structure tétragonal apparaît et augmente en quantité lorsque le temps de recuit augmente et cela jusqu’à dix heures. Les différentes techniques d’analyse utilisées telles que la Microscopie électronique environnementales, l’analyse EDX et DRX se complètent pour confirmer les résultats obtenus.