Lalanne, Maëva. Etude de phases delafossite CuFe1-xCrxO2 : vers de nouveaux TCO de type p

Résumé en francais

Ces travaux ont pour objectif d'élaborer sous forme de couches minces des phases delafossite CuFe1-xCrxO2:Mg par pulvérisation cathodique radiofréquence, en vue de leur utilisation potentielle en tant que conducteurs transparents. Différentes poudres de composition CuFe1-xCrxO2 (0 = x = 1) ont été élaborées par réaction à l'état solide. Ces oxydes cristallisent avec la structure delafossite et une solution solide complète a été obtenue. L'étude thermostructurale de ces composés nous a permis de définir leur domaine de stabilité sous atmosphère oxydante et réductrice. Des caractérisations physico-chimiques ont également été effectuées sur ces matériaux. Nous avons ainsi montré que le domaine de stabilité des phases CuFe1-xCrxO2 augmente avec la quantité de chrome et que les composés riches en chrome sont les plus conducteurs et les moins absorbants. Au vue de ces résultats, des films minces de delafossite de composition CuFeO2:Mg et CuCrO2:Mg ont été obtenus par pulvérisation cathodique RF à température ambiante à partir des cibles céramiques. Après recuit sous vide à 450°C, les propriétés optoélectroniques des dépôts de CuFeO2:Mg se sont avérées limitées pour une utilisation en tant que TCO de type p dans le domaine du visible ; toutefois ces composés restent prometteurs pour des applications dans l'infra-rouge ou comme matériaux absorbeurs dans le visible. Les couches minces de CuCrO2:Mg présentent, après recuit sous vide à 450°C, une conductivité de type p de l'ordre de 0,1 S.cm-1 et un gap optique de 3,13 eV. Ces valeurs peuvent être augmentées par des recuits à des températures supérieures à 450°C.