Synthèse contrôlée de nano-agrégats d'oxyde de zinc par ablation laser. Modification des films par recuit laser et passivation par hydrogène. - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2003

Synthèse contrôlée de nano-agrégats d'oxyde de zinc par ablation laser. Modification des films par recuit laser et passivation par hydrogène.

Résumé

L'oxyde de zinc est considéré comme un matériau très prometteur dans une large gamme d'applications allant de l'opto-électronique jusqu'au champ de la catalyse et des capteurs de gaz. Les propriétés physiques, affectant la sensibilité des capteurs, dépendent fortement de la taille des nano-agrégats, de la qualité de leur surface ainsi que des défauts de la structure cristalline [1]. Or, la fabrication de nanostructures avec une dispersion de taille réduite et une bonne qualité de surface représente un challenge important. Nous avons développé une méthode de synthèse contrôlée des nano-agrégats de ZnO par ablation laser [2]. Les agrégats sont cristallisés en phase gazeuse et ensuite, déposés sur des substrats en formant un film nanostructuré. Les analyses par microscopie électronique à transmission (TEM), ainsi que par diffraction des électrons et des rayons X ont permis de mettre en évidence le caractère cristallin des agrégats. Afin de pouvoir mesurer leurs tailles, nous avons déposé une fraction de monocouche d'agrégats sur une surface atomiquemment plane de graphite HOPG de façon à utiliser la partie non recouverte de cette surface comme niveau de référence. Les agrégats individuels ont la taille uniforme de quelques nanomètres qui peut être modifiée par le changement des paramètres de dépôt ou par le recuit laser des films déposés. Le recuit laser jusqu'à la fusion du matériau change la morphologie de la surface des films. La coalescence de nano-agrégats jusqu'à la taille d'une quarantaine de nanomètres a été mise en évidence par TEM. Par des méthodes de photoluminescence nous avons démontré que les propriétés optiques des films dépendent fortement de l'atmosphère du recuit laser. Le recuit à l'air ambiant provoque une desorption d'oxygène, alors qu'un recuit avec la même fluence laser dans une atmosphère d'hydrogène amène la disparition de la bande de luminescence liée aux lacunes d'oxygène, donc la passivation des défauts. Références : [1] Xu, J.; Pan, Q.; Shun, Y.; Tian, Z. Sensors and Actuators B 66 (2000) 277; [2] Ozerov, I.; Bulgakov, A.V.; Nelson, D.; Castell, R. ; Marine, W.; Sentis, M. J. Phys. IV 108 (2003) 37
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-00002157 , version 1 (29-06-2004)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00002157 , version 1

Citer

Igor Ozerov, Daniel Pailharey, Wladimir Marine, Suzanne Giorgio. Synthèse contrôlée de nano-agrégats d'oxyde de zinc par ablation laser. Modification des films par recuit laser et passivation par hydrogène.. 8ème Congrès de la Societé Française des Microscopies, « Microscopies en Méditerranée » MIMEA-2003, 2003, Toulon, France. ⟨hal-00002157⟩
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