Préparation de Pb_0,80 Nd_0,20F_2,20 en couches minces par coévaporation thermique sous vide : études physico-chimiques, électriques et optiques

Laboratoire de spectronomie physique appliquée; département de physique Faculté des sciences, Avenue Ibn Batouta, Rabat-Maroc, Maroc.

Résumé

Le composé Pb_0,80Nd_0,20, préparé par coevaporation de PbF2 et NdF3 peut etre utilise en couches minces comme electrolyte solide à fond colore dans une cellule d'affichage électrooptique. En raison de la grande différence des temperatures d'évaporation sous vide de PbF₂ et NdF₃, les couches minces ont été préparées par coévaporation thermique .Une étude par diffraction X a montré l'existence d'une phase cubique de type fluorine dont le paramétre de maille est légèrement inferieur à celui de PbF₂(β) de départ. Une amélioration du degré de cristallinité et de l'adhérence des couches en fonction de la température du substrat lors du récueil des vapeurs a été observée par microscopie électronique à balayage. La composition des couches obtenues par coévaporation a été déterminée par des études de diffusion Rutherford (RBS) et de la réaction des particules X (P.I.X.E). Des mésures de conductivité sous tension altérnative à fréquences variables,montrent que le transport ionique des couches minces étudiées et légèrement supérieur a celui qui a ete determine sur pastilles frittées. Apres elimination des phènomenesd'interférences observes sur les spéctres d'absorption optique,des films obtenus, trois bandes .situées vers les faibles énergies,ont été attribuées à des à des transitions électroniques liées à l'ion Nd3+. Une bande moins structurée, située dans le domaine des hautes énergies du spectre, subissant un déplacement après un traitement thermique des échantillons, met en évidence l'éxistence d'états localisés situés dans la bande interdite du matériau.

Abstract

Thin films with composition Pb_0,80Nd_0,20F_2,20 (x=0,20) are prepared using the thermal co-evaporation of PbF₂ and NdF₃ . A complete study of these films has been performed . They have a flurite-type structure and exhibit a good adherence on subsrates . The unit-cell parameter is slightly lower than that of (β) PbF₂ . The thin film show an ionc conductivity higher than that measured on powder samples pressed to form pellets. Three bands of electronical transitions localized in the lower energies and a fourth at the higher energies have been observed . Their attribution is proposed.