Etude e l'effet du dopage d'argent sur les propriétés physiques de couches minces nanostructurées de ZnO par voie sol-gel.

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Le procédé sol-gel a été utilisé pour préparer des couches minces d'oxyde de zinc (ZnO) par la technique du dip-coating (trempage-retrait) dont la croissance est orientés selon l'axe c sur des substrats en verre. Dans une première partie de ce travail, les effets de faible concentration de dopage (Ag/Zn<1%) sur les propriétés structurales, morphologiques, optiques et de guidage de ces films ont été étudiés par la diffraction des rayons X (XRD), la microscopie électronique à balayage (MEB), la microscopie à force atomique AFM, la spectrophotométrie UV-visible (UV-vis.) et la spectroscopie des lignes modales (m-lines spectroscopy, MLS). L'analyse DRX a révélé que tous les films apparaissent sous une phase unique indiquant une structure hexagonale de type würtzite. Les spectres Raman des films ont confirmé les résultats obtenus par DRX. Les micrographies MEB et les images AFM ont montré que la morphologie des films et la rugosité de leurs surfaces sont influencées par la concentration de dopage Ag. Les résultats issus des mesures par spectroscopie UV-vis ont montré que les films de ZnO dopés et non dopés sont transparents avec une grandeur de transmittance moyenne allant de 80% à 86% dans le domaine du visible. Nous constatons aussi un effet d’élargissement de la bande interdite en fonction du taux de dopage d’Argent. Les mesures MLS à une longueur d'onde de 632,8 nm mettent en évidence que tous les guides d'ondes planaires sont monomodes quelle que soit la polarisation de la lumière transverse électrique (TE) ou transverse magnétique (TM). Nous remarquons aussi que l'indice de réfraction des couches minces de ZnO croit avec le taux de dopage.