Étude l'influence de dopage par fluor sur les propriétés physiques de couches minces absorbantes de Co3O4 pour l'application catalyseur
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Date
2024-07-08
Journal Title
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Volume Title
Publisher
University of M'sila
Abstract
FR
Dans cette étude, nous avons étudié l'effet des concentrations de dopage en fluor (F), allant de 1% à 3 % par incréments de 1%, sur les propriétés structurelles, optiques et électriques des films minces d'oxyde de cobalt (Co3O4) déposés par spray pyrolyse. Les résultats de diverses caractérisations, notamment la diffraction des rayons X (XRD), la spectroscopie UV-Visible et les mesures à effet Hall, indiquent que les films sont polycristallins avec une structure spinelle cubique, montrant une orientation préférentielle le long du plan (311). Une augmentation de la concentration en fluor a entraîné une meilleure absorption et une diminution de la transmission des films de Co3O4, la valeur de transmission la plus faible étant de 27.07 % observée pour le film de Co3O4:1%F. Deux bandes interdites optiques significatives, Eg1 et Eg2, ont été identifiées pour tous les films fabriqués, avec des valeurs minimums de Eg1 étant de 1.35 eV et Eg2 étant de 1.86 eV pour film Co3O4:1%F. De plus, l'analyse électrique a démontré une conductivité améliorée, comme en témoigne une réduction de la résistivité électrique à 3.225 Ω.cm à un niveau de dopage au fluor de 1 %.
EN
In this study, we investigated the effect of fluorine (F) doping concentrations ranging from 1% to 3% in 1% increments on the structural, optical, and electrical properties of cobalt oxide (Co3O4) thin films deposited by spray pyrolysis. Results from various characterizations, including X-ray diffraction (XRD), UV-Visible spectroscopy, and Hall effect measurements, indicate that the films are polycrystalline with a cubic spinel structure, showing preferential orientation along the (311) plane. Increasing fluorine concentration resulted in enhanced absorption and decreased transmission of Co3O4 films, with the lowest transmission value of 27.07% observed for the Co3O4:1%F film. Two significant optical band gaps, Eg1 and Eg2, were identified for all fabricated films, with minimum values of Eg1 at 1.35 eV and Eg2 at 1.86 eV for the Co3O4:1%F film. Additionally, electrical analysis demonstrated improved conductivity, as evidenced by a reduction in electrical resistivity to 3.225 Ω.cm at a 1% fluorine doping level.
Description
Keywords
Couche mince, Co3O4, Co3O4/F, Spray pyrolyse, DRX, Transmittance, Effet hall.