SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  26
Elaboré par : Elhiss Rim & Insaf Gharbi
Institut Supérieur d’Informatique et de Mathématiques de Monastir
*****Département de Technologie****
Zno-Nanofils
MR2 uElectronique
1
Introduction
PLAN
Applications
Méthode
d’élaboration de
Zno
Avantages de zno
Les propriétés
de ZnO
Conclusion et
bibliographies
2
Introduction
4
4
Introduction
 L’oxyde de zinc est un composé
chimique d'oxygène et de zinc, corps ionique de
formule chimique ZnO.
 L’utilisation de ZnO dans les
nanotechnologies est relativement récente, il
offre de nombreuses possibilités d'applications
actuelles. Il occupe une place importante dans
l'industrie et dans les recherches
Propriétés de Zno
ZNO
oxyde de zinc est blanc à froid, mais il devient
jaune à chaud. La coloration est réversible avec
la température
6
6
Propriétés physique chimique
l'oxyde de zinc présente un effet piézoélectrique
C’ est un matériau semi-conducteur faisant partie
de la famille de Transparent Conductrice Oxydes
L'oxyde de zinc est un corps toxique bien connu.
Ses vapeurs sont très dangereuses.
 l’influence de la température sur la morphologie et la taille des particules
7
7
Propriétés physique chimique
7
 L’oxyde de zinc est composé d’atomes de zinc
(sous la forme Zn2+) et d’oxygène (sous la forme O2- )
 peut cristalliser selon 3 formes : wurtzite, blende
de zinc ou rocksalt.
 La forme cristalline préférentielle, à température
et à pression ambiantes est la forme hexagonale
wurtzite présentée en figure I-16.
Propriétés structurales
8
8
 Dans cette structure, un atome de zinc est entouré
de 4 atomes d’oxygène, le tout formant un tétraèdre
avec un atome de zinc en son centre.
 Un atome d’oxygène est également entouré de 4
atomes de zinc. Le ZnO est donc un empilement d’une
couche d’atomes de zinc chargés positivement puis
d’une couche d’atomes d’oxygène chargés
négativement
8
9
9
Organisme d’accueil
Les nanostructures de l’oxyde de Zinc
9
 la figure I montre des nanostructures réalisées
par évaporation thermique de la poudre de ZnO en
contrôlant la cinétique, la température de
croissance et la composition chimique de la source
(poudre de ZnO) .
 A l’échelle nanométrique, les effets
quantiques dominent et dépendent non seulement
de l’arrangement des atomes, mais aussi de la
taille et la forme des nanoparticules.
10
10
Les nanostructures de l’oxyde de Zinc
des nanofils (a)
des nano-oursins (b)
des nanoparticules(c)
des nanotubes (d),
des nanobrosses (e)
des nano-hélices (f)
des nano-anneaux (g)
10
Caractéristiques
11
11
 Cette piézoélectricité du ZnO tire son origine de sa
structure cristalline
 L’effet piézoélectrique inverse apparait lorsqu’un
champ électrique extérieur est appliqué au cristal, ce qui
produit sa déformation
 Grâce à ses excellentes propriétés
piézoélectriques, le ZnO a un grand intérêt pour
différentes applications microtechnologiques.
Propriétés piézoélectriques (électromécaniques)
Avantages de
zno
Caractéristiques
13
13
Avantages de ZNO
 piézoélectrique
 Absorbant
 abondant sur
terre
✓ cout de fabrication réduit
 Une Conductivité thermique
élevée
 Catalyseur
Méthodes
d’élaboration des
nanostructures de
ZnO
15
15
Méthodes d’élaboration des nanostructures de ZnO
15
Applications des
nanostructures de
ZnO
Caractéristiques
17
17
Cellules photovoltaïques 1
 Cellules solaires Une des solutions pour
augmenter le rendement des cellules
photovoltaïques, est l’intégration des
nanofils de ZnO comme semi-conducteur de
type n, dans celles-ci, afin d’agrandir la
surface effective de l’interaction avec la
lumière.
 En dopant ces nanofils avec des
nanoparticules de colorants, on pourrait
également élargir leurs spectres d’absorption
de la lumière, ce qui augmenterait aussi le
gain de ces cellules Schéma d’une cellule
solaire constituée de nanofils de ZnO
semiconducteur
18
18
Caractéristiques
Cellules photovoltaïques 2
18
19
Organisme d’accueil
2 Capteur de détection de gaz
19
 Les capteurs à semi-conducteur sont constitués d’une couche sensible au gaz à détecter.
 Le paramètre mesuré est généralement la résistance électrique du capteur, qui dépend de la
composition de l’atmosphère qui l’entoure
20
Organisme d’accueil
 En fonction du mode de préparation, le
ZnO peut faire apparaître différentes
nanostructures (nanoparticules, nanotubes,
nanofils,,,) et ainsi offrir une morphologie
adaptée au gaz à détecter en surface.
 leurs faibles dimensions favorisent les
phénomènes de transport de charges au sein
du matériaux.
Caractéristiques
Capteur de détection de GAZ 1
20
20
 capteur de gaz constitué d’une couche de ZnO en
surface d’un tube d’alumine.
 Les fils en platine sont collés sur les électrodes
en Au pour mesurer la variation de la tension du
capteur.
 Les fils chauffants en alliage nickel-chrome
permettent de changer la température de
l’atmosphère du gaz afin d’améliorer la sensibilité
du capteur.
(a) alliage Ni-Cr pour le chauffage,
(b) fil en Pt,
(c) tube d’alumine,
(d) électrodes en Au,
(e) sphères creuses de ZnO recouvrant le tube et
(f) image SEM du capteur vue en coupe [7].
 Le principe de la détection de gaz sur un matériau
semiconducteur est basé sur des réactions
d’oxydation et de réduction entre les molécules
d’oxygène et de gaz conduisant à la variation de
la résistance électrique du matériau.
21
21
Capteur de détection de GAZ 2
21
 Les nanostructures à base de ZnO ont montré
une amélioration des propriétés de détection des
gaz en comparaison des matériaux à base de
couche mince.
 Une augmentation de la sensibilité alliée à une
diminution des temps de réaction et de la
température de fonctionnement ont été observées
pour des capteurs à base de nanostructures de
ZnO.
 Le point faible pour les capteurs à base de ZnO
est leur sélectivité quasi absente, mais elle peut
être améliorée grâce au dopage par d’autres
éléments.
Capteur de détection de GAZ 3
22
25
22
 En raison de leurs propriétés piézo-électriques,
les couches minces de ZnO sont utilisées
comme détecteur de pression.
 appliquant une force sur les faces d’une lame
piézoélectrique, il apparaît une d.d.p
proportionnelle à la force appliquée. Ceci,
permet de mesurer des grandeurs physiques
telles que : l’accélération, la pression…etc. On
a alors un capteur piézoélectrique.
23
26
Capteur piézoélectrique
23
24
Organisme d’accueil
Conclusion
27
 les applications des nanostructures de ZnO jouent un rôle très important
en nanotechnologie et connaissent un développent de plus en plus
important en raison de ses multiples propriétés intéressantes
(structurales, optiques, électriques, etc...)
http://193.194.71.234/bitstream/112/8220/1/Etude-theorique-sur-les-applications-actuelles-du-zno-et-les-
dopages-possible-sur-ce-materiau.pdf
https://theses.hal.science/tel-00919764/document
https://theses.univ-oran1.dz/document/TH4961.pdf
https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01748274/document
Bibliographies
25
28
25
26

Contenu connexe

Tendances

Preparation Of MXenes (A novel 2D Material)
Preparation Of MXenes (A novel 2D Material) Preparation Of MXenes (A novel 2D Material)
Preparation Of MXenes (A novel 2D Material) rittwikchatterjee
 
Cours méthodes thermiques
Cours méthodes thermiques Cours méthodes thermiques
Cours méthodes thermiques mariem dariss
 
Présentation les traitements thermiques
Présentation les traitements thermiquesPrésentation les traitements thermiques
Présentation les traitements thermiquesKadiro Abdelkader
 
l'Evaporation thermique :technique de depot CVD
l'Evaporation thermique :technique de depot CVDl'Evaporation thermique :technique de depot CVD
l'Evaporation thermique :technique de depot CVDMohamed Amin Elaguech
 
بسم الله الرحمن الرحيم.Ppt النانو في الصناعة
بسم الله الرحمن الرحيم.Ppt النانو في الصناعةبسم الله الرحمن الرحيم.Ppt النانو في الصناعة
بسم الله الرحمن الرحيم.Ppt النانو في الصناعةHebatalrahman Ahmed
 
Synthesis & characterization of magnesium ferrites & exploring its microwave ...
Synthesis & characterization of magnesium ferrites & exploring its microwave ...Synthesis & characterization of magnesium ferrites & exploring its microwave ...
Synthesis & characterization of magnesium ferrites & exploring its microwave ...Nikita Gupta
 
مفاهيم وتطبيقات تكنولوجيا النانو
مفاهيم وتطبيقات تكنولوجيا النانومفاهيم وتطبيقات تكنولوجيا النانو
مفاهيم وتطبيقات تكنولوجيا النانوAdel Alnahal
 
13980864.ppt
13980864.ppt13980864.ppt
13980864.pptMeriMimi2
 
Ppt thesis__tbib bouazza
Ppt  thesis__tbib bouazzaPpt  thesis__tbib bouazza
Ppt thesis__tbib bouazzaBouazza TBIB
 
Méthode de co-précipitation-4-1[1]-4
Méthode de co-précipitation-4-1[1]-4Méthode de co-précipitation-4-1[1]-4
Méthode de co-précipitation-4-1[1]-4Mohamed EL BOUAMRI
 
Métaux et alliages non ferreux lourds Cu, Ni, Co et autres
Métaux et alliages non ferreux lourds Cu, Ni, Co et autresMétaux et alliages non ferreux lourds Cu, Ni, Co et autres
Métaux et alliages non ferreux lourds Cu, Ni, Co et autresOmar Benchiheub
 
Protection des métaux contre la corrosion
Protection des métaux contre la corrosionProtection des métaux contre la corrosion
Protection des métaux contre la corrosionCHTAOU Karim
 
Chapitre 1234 matériaux
Chapitre 1234 matériauxChapitre 1234 matériaux
Chapitre 1234 matériauxMouna Souissi
 

Tendances (20)

Exp zncoo
Exp zncooExp zncoo
Exp zncoo
 
Preparation Of MXenes (A novel 2D Material)
Preparation Of MXenes (A novel 2D Material) Preparation Of MXenes (A novel 2D Material)
Preparation Of MXenes (A novel 2D Material)
 
Cours méthodes thermiques
Cours méthodes thermiques Cours méthodes thermiques
Cours méthodes thermiques
 
Présentation les traitements thermiques
Présentation les traitements thermiquesPrésentation les traitements thermiques
Présentation les traitements thermiques
 
14
1414
14
 
l'Evaporation thermique :technique de depot CVD
l'Evaporation thermique :technique de depot CVDl'Evaporation thermique :technique de depot CVD
l'Evaporation thermique :technique de depot CVD
 
Cours nanotechnology
Cours nanotechnologyCours nanotechnology
Cours nanotechnology
 
L'énergie solaire
L'énergie solaireL'énergie solaire
L'énergie solaire
 
بسم الله الرحمن الرحيم.Ppt النانو في الصناعة
بسم الله الرحمن الرحيم.Ppt النانو في الصناعةبسم الله الرحمن الرحيم.Ppt النانو في الصناعة
بسم الله الرحمن الرحيم.Ppt النانو في الصناعة
 
Synthesis & characterization of magnesium ferrites & exploring its microwave ...
Synthesis & characterization of magnesium ferrites & exploring its microwave ...Synthesis & characterization of magnesium ferrites & exploring its microwave ...
Synthesis & characterization of magnesium ferrites & exploring its microwave ...
 
Expo sol gel
Expo sol gelExpo sol gel
Expo sol gel
 
Mat corrosion
Mat corrosionMat corrosion
Mat corrosion
 
مفاهيم وتطبيقات تكنولوجيا النانو
مفاهيم وتطبيقات تكنولوجيا النانومفاهيم وتطبيقات تكنولوجيا النانو
مفاهيم وتطبيقات تكنولوجيا النانو
 
13980864.ppt
13980864.ppt13980864.ppt
13980864.ppt
 
Ppt thesis__tbib bouazza
Ppt  thesis__tbib bouazzaPpt  thesis__tbib bouazza
Ppt thesis__tbib bouazza
 
Méthode de co-précipitation-4-1[1]-4
Méthode de co-précipitation-4-1[1]-4Méthode de co-précipitation-4-1[1]-4
Méthode de co-précipitation-4-1[1]-4
 
Métaux et alliages non ferreux lourds Cu, Ni, Co et autres
Métaux et alliages non ferreux lourds Cu, Ni, Co et autresMétaux et alliages non ferreux lourds Cu, Ni, Co et autres
Métaux et alliages non ferreux lourds Cu, Ni, Co et autres
 
Graphene
GrapheneGraphene
Graphene
 
Protection des métaux contre la corrosion
Protection des métaux contre la corrosionProtection des métaux contre la corrosion
Protection des métaux contre la corrosion
 
Chapitre 1234 matériaux
Chapitre 1234 matériauxChapitre 1234 matériaux
Chapitre 1234 matériaux
 

Similaire à MR2 (2) (2).pptx

Laser à fonctionnement continu à température ambiante 1966
Laser à fonctionnement continu à température ambiante 1966Laser à fonctionnement continu à température ambiante 1966
Laser à fonctionnement continu à température ambiante 1966pautrat charles
 
presentation-mastère-3.pptx
presentation-mastère-3.pptxpresentation-mastère-3.pptx
presentation-mastère-3.pptxssuser809a0f
 
Anode Silicium por cellules à colorants
Anode Silicium por cellules à colorantsAnode Silicium por cellules à colorants
Anode Silicium por cellules à colorantsdavidecamm
 
BEEM magnetic microscopy - Data Storage
BEEM magnetic microscopy - Data StorageBEEM magnetic microscopy - Data Storage
BEEM magnetic microscopy - Data Storageniazi2012
 
présl.pptx
présl.pptxprésl.pptx
présl.pptxDrChimie
 
Les Nanoparticules : Miracles Microscopiques pour un Avenir Technologique Rad...
Les Nanoparticules : Miracles Microscopiques pour un Avenir Technologique Rad...Les Nanoparticules : Miracles Microscopiques pour un Avenir Technologique Rad...
Les Nanoparticules : Miracles Microscopiques pour un Avenir Technologique Rad...NoriBen1
 
Chapitre-1-Introduction semi conducteur.pdf
Chapitre-1-Introduction semi conducteur.pdfChapitre-1-Introduction semi conducteur.pdf
Chapitre-1-Introduction semi conducteur.pdfSalahAnene
 
Projet CFR (Cold Fusion Reactor)
Projet CFR (Cold Fusion Reactor)Projet CFR (Cold Fusion Reactor)
Projet CFR (Cold Fusion Reactor)Naudin Jean-Louis
 
diapo_presentation_these_Kamsap
diapo_presentation_these_Kamsapdiapo_presentation_these_Kamsap
diapo_presentation_these_KamsapMarius Kamsap
 
TRANSITION METALS
TRANSITION METALSTRANSITION METALS
TRANSITION METALSDrix78
 
les cellules photovoltaiques type CIGS
les cellules photovoltaiques type CIGSles cellules photovoltaiques type CIGS
les cellules photovoltaiques type CIGSRama Goudiaby
 
microscope à balayage Electronique
microscope à balayage Electronique microscope à balayage Electronique
microscope à balayage Electronique ImadeddineBakouk
 
Cours master phys sc chap 1 2015
Cours master phys sc chap 1 2015Cours master phys sc chap 1 2015
Cours master phys sc chap 1 2015omar bllaouhamou
 
Les matériaux spécifiques pour usage nucléaire
Les matériaux spécifiques pour usage nucléaireLes matériaux spécifiques pour usage nucléaire
Les matériaux spécifiques pour usage nucléaireASPhoenix
 

Similaire à MR2 (2) (2).pptx (18)

Rapport de stage
Rapport de stageRapport de stage
Rapport de stage
 
silicon nanowires
silicon nanowiressilicon nanowires
silicon nanowires
 
Laser à fonctionnement continu à température ambiante 1966
Laser à fonctionnement continu à température ambiante 1966Laser à fonctionnement continu à température ambiante 1966
Laser à fonctionnement continu à température ambiante 1966
 
presentation-mastère-3.pptx
presentation-mastère-3.pptxpresentation-mastère-3.pptx
presentation-mastère-3.pptx
 
Anode Silicium por cellules à colorants
Anode Silicium por cellules à colorantsAnode Silicium por cellules à colorants
Anode Silicium por cellules à colorants
 
BEEM magnetic microscopy - Data Storage
BEEM magnetic microscopy - Data StorageBEEM magnetic microscopy - Data Storage
BEEM magnetic microscopy - Data Storage
 
présl.pptx
présl.pptxprésl.pptx
présl.pptx
 
Les Nanoparticules : Miracles Microscopiques pour un Avenir Technologique Rad...
Les Nanoparticules : Miracles Microscopiques pour un Avenir Technologique Rad...Les Nanoparticules : Miracles Microscopiques pour un Avenir Technologique Rad...
Les Nanoparticules : Miracles Microscopiques pour un Avenir Technologique Rad...
 
Chapitre-1-Introduction semi conducteur.pdf
Chapitre-1-Introduction semi conducteur.pdfChapitre-1-Introduction semi conducteur.pdf
Chapitre-1-Introduction semi conducteur.pdf
 
Projet CFR (Cold Fusion Reactor)
Projet CFR (Cold Fusion Reactor)Projet CFR (Cold Fusion Reactor)
Projet CFR (Cold Fusion Reactor)
 
TP-Master-1.pdf
TP-Master-1.pdfTP-Master-1.pdf
TP-Master-1.pdf
 
diapo_presentation_these_Kamsap
diapo_presentation_these_Kamsapdiapo_presentation_these_Kamsap
diapo_presentation_these_Kamsap
 
TRANSITION METALS
TRANSITION METALSTRANSITION METALS
TRANSITION METALS
 
les cellules photovoltaiques type CIGS
les cellules photovoltaiques type CIGSles cellules photovoltaiques type CIGS
les cellules photovoltaiques type CIGS
 
Graphène materiau d'avenir 2014
Graphène materiau d'avenir 2014Graphène materiau d'avenir 2014
Graphène materiau d'avenir 2014
 
microscope à balayage Electronique
microscope à balayage Electronique microscope à balayage Electronique
microscope à balayage Electronique
 
Cours master phys sc chap 1 2015
Cours master phys sc chap 1 2015Cours master phys sc chap 1 2015
Cours master phys sc chap 1 2015
 
Les matériaux spécifiques pour usage nucléaire
Les matériaux spécifiques pour usage nucléaireLes matériaux spécifiques pour usage nucléaire
Les matériaux spécifiques pour usage nucléaire
 

Plus de ISaf3

PPT Template 9.pptx
PPT Template 9.pptxPPT Template 9.pptx
PPT Template 9.pptxISaf3
 
PPT Template 9 (1).pdf
PPT Template 9 (1).pdfPPT Template 9 (1).pdf
PPT Template 9 (1).pdfISaf3
 
ydr20091biomems2020sample-200617133614.pptx
ydr20091biomems2020sample-200617133614.pptxydr20091biomems2020sample-200617133614.pptx
ydr20091biomems2020sample-200617133614.pptxISaf3
 
chokshi.ppt
chokshi.pptchokshi.ppt
chokshi.pptISaf3
 
pcd-170524185805.pptx
pcd-170524185805.pptxpcd-170524185805.pptx
pcd-170524185805.pptxISaf3
 
rapportfinale-170503124839.pptx
rapportfinale-170503124839.pptxrapportfinale-170503124839.pptx
rapportfinale-170503124839.pptxISaf3
 
rapportfinale-170504223205.pptx
rapportfinale-170504223205.pptxrapportfinale-170504223205.pptx
rapportfinale-170504223205.pptxISaf3
 
MEMS presentation.pptx
MEMS presentation.pptxMEMS presentation.pptx
MEMS presentation.pptxISaf3
 
Virtualisation.pptx
Virtualisation.pptxVirtualisation.pptx
Virtualisation.pptxISaf3
 
slides-ppt (1).pptx
slides-ppt (1).pptxslides-ppt (1).pptx
slides-ppt (1).pptxISaf3
 
cours master2.ppt
cours master2.pptcours master2.ppt
cours master2.pptISaf3
 
micro technology.ppt
micro technology.pptmicro technology.ppt
micro technology.pptISaf3
 
Creating+an+Effective+Powerpoint.ppt
Creating+an+Effective+Powerpoint.pptCreating+an+Effective+Powerpoint.ppt
Creating+an+Effective+Powerpoint.pptISaf3
 
Light Emitting Diodes.+ organic light emitting diodes.ppt
Light Emitting Diodes.+ organic light emitting diodes.pptLight Emitting Diodes.+ organic light emitting diodes.ppt
Light Emitting Diodes.+ organic light emitting diodes.pptISaf3
 
ppt_for_oled.pptx
ppt_for_oled.pptxppt_for_oled.pptx
ppt_for_oled.pptxISaf3
 
Welcome-to-Fundamentals-of-Information-Literacy.ppt
Welcome-to-Fundamentals-of-Information-Literacy.pptWelcome-to-Fundamentals-of-Information-Literacy.ppt
Welcome-to-Fundamentals-of-Information-Literacy.pptISaf3
 

Plus de ISaf3 (16)

PPT Template 9.pptx
PPT Template 9.pptxPPT Template 9.pptx
PPT Template 9.pptx
 
PPT Template 9 (1).pdf
PPT Template 9 (1).pdfPPT Template 9 (1).pdf
PPT Template 9 (1).pdf
 
ydr20091biomems2020sample-200617133614.pptx
ydr20091biomems2020sample-200617133614.pptxydr20091biomems2020sample-200617133614.pptx
ydr20091biomems2020sample-200617133614.pptx
 
chokshi.ppt
chokshi.pptchokshi.ppt
chokshi.ppt
 
pcd-170524185805.pptx
pcd-170524185805.pptxpcd-170524185805.pptx
pcd-170524185805.pptx
 
rapportfinale-170503124839.pptx
rapportfinale-170503124839.pptxrapportfinale-170503124839.pptx
rapportfinale-170503124839.pptx
 
rapportfinale-170504223205.pptx
rapportfinale-170504223205.pptxrapportfinale-170504223205.pptx
rapportfinale-170504223205.pptx
 
MEMS presentation.pptx
MEMS presentation.pptxMEMS presentation.pptx
MEMS presentation.pptx
 
Virtualisation.pptx
Virtualisation.pptxVirtualisation.pptx
Virtualisation.pptx
 
slides-ppt (1).pptx
slides-ppt (1).pptxslides-ppt (1).pptx
slides-ppt (1).pptx
 
cours master2.ppt
cours master2.pptcours master2.ppt
cours master2.ppt
 
micro technology.ppt
micro technology.pptmicro technology.ppt
micro technology.ppt
 
Creating+an+Effective+Powerpoint.ppt
Creating+an+Effective+Powerpoint.pptCreating+an+Effective+Powerpoint.ppt
Creating+an+Effective+Powerpoint.ppt
 
Light Emitting Diodes.+ organic light emitting diodes.ppt
Light Emitting Diodes.+ organic light emitting diodes.pptLight Emitting Diodes.+ organic light emitting diodes.ppt
Light Emitting Diodes.+ organic light emitting diodes.ppt
 
ppt_for_oled.pptx
ppt_for_oled.pptxppt_for_oled.pptx
ppt_for_oled.pptx
 
Welcome-to-Fundamentals-of-Information-Literacy.ppt
Welcome-to-Fundamentals-of-Information-Literacy.pptWelcome-to-Fundamentals-of-Information-Literacy.ppt
Welcome-to-Fundamentals-of-Information-Literacy.ppt
 

MR2 (2) (2).pptx

  • 1. Elaboré par : Elhiss Rim & Insaf Gharbi Institut Supérieur d’Informatique et de Mathématiques de Monastir *****Département de Technologie**** Zno-Nanofils MR2 uElectronique 1
  • 2. Introduction PLAN Applications Méthode d’élaboration de Zno Avantages de zno Les propriétés de ZnO Conclusion et bibliographies 2
  • 4. 4 4 Introduction  L’oxyde de zinc est un composé chimique d'oxygène et de zinc, corps ionique de formule chimique ZnO.  L’utilisation de ZnO dans les nanotechnologies est relativement récente, il offre de nombreuses possibilités d'applications actuelles. Il occupe une place importante dans l'industrie et dans les recherches
  • 6. ZNO oxyde de zinc est blanc à froid, mais il devient jaune à chaud. La coloration est réversible avec la température 6 6 Propriétés physique chimique l'oxyde de zinc présente un effet piézoélectrique C’ est un matériau semi-conducteur faisant partie de la famille de Transparent Conductrice Oxydes L'oxyde de zinc est un corps toxique bien connu. Ses vapeurs sont très dangereuses.
  • 7.  l’influence de la température sur la morphologie et la taille des particules 7 7 Propriétés physique chimique 7
  • 8.  L’oxyde de zinc est composé d’atomes de zinc (sous la forme Zn2+) et d’oxygène (sous la forme O2- )  peut cristalliser selon 3 formes : wurtzite, blende de zinc ou rocksalt.  La forme cristalline préférentielle, à température et à pression ambiantes est la forme hexagonale wurtzite présentée en figure I-16. Propriétés structurales 8 8  Dans cette structure, un atome de zinc est entouré de 4 atomes d’oxygène, le tout formant un tétraèdre avec un atome de zinc en son centre.  Un atome d’oxygène est également entouré de 4 atomes de zinc. Le ZnO est donc un empilement d’une couche d’atomes de zinc chargés positivement puis d’une couche d’atomes d’oxygène chargés négativement 8
  • 10.  la figure I montre des nanostructures réalisées par évaporation thermique de la poudre de ZnO en contrôlant la cinétique, la température de croissance et la composition chimique de la source (poudre de ZnO) .  A l’échelle nanométrique, les effets quantiques dominent et dépendent non seulement de l’arrangement des atomes, mais aussi de la taille et la forme des nanoparticules. 10 10 Les nanostructures de l’oxyde de Zinc des nanofils (a) des nano-oursins (b) des nanoparticules(c) des nanotubes (d), des nanobrosses (e) des nano-hélices (f) des nano-anneaux (g) 10
  • 11. Caractéristiques 11 11  Cette piézoélectricité du ZnO tire son origine de sa structure cristalline  L’effet piézoélectrique inverse apparait lorsqu’un champ électrique extérieur est appliqué au cristal, ce qui produit sa déformation  Grâce à ses excellentes propriétés piézoélectriques, le ZnO a un grand intérêt pour différentes applications microtechnologiques. Propriétés piézoélectriques (électromécaniques)
  • 13. Caractéristiques 13 13 Avantages de ZNO  piézoélectrique  Absorbant  abondant sur terre ✓ cout de fabrication réduit  Une Conductivité thermique élevée  Catalyseur
  • 15. 15 15 Méthodes d’élaboration des nanostructures de ZnO 15
  • 17. Caractéristiques 17 17 Cellules photovoltaïques 1  Cellules solaires Une des solutions pour augmenter le rendement des cellules photovoltaïques, est l’intégration des nanofils de ZnO comme semi-conducteur de type n, dans celles-ci, afin d’agrandir la surface effective de l’interaction avec la lumière.  En dopant ces nanofils avec des nanoparticules de colorants, on pourrait également élargir leurs spectres d’absorption de la lumière, ce qui augmenterait aussi le gain de ces cellules Schéma d’une cellule solaire constituée de nanofils de ZnO semiconducteur
  • 19. 19 Organisme d’accueil 2 Capteur de détection de gaz 19  Les capteurs à semi-conducteur sont constitués d’une couche sensible au gaz à détecter.  Le paramètre mesuré est généralement la résistance électrique du capteur, qui dépend de la composition de l’atmosphère qui l’entoure
  • 20. 20 Organisme d’accueil  En fonction du mode de préparation, le ZnO peut faire apparaître différentes nanostructures (nanoparticules, nanotubes, nanofils,,,) et ainsi offrir une morphologie adaptée au gaz à détecter en surface.  leurs faibles dimensions favorisent les phénomènes de transport de charges au sein du matériaux. Caractéristiques Capteur de détection de GAZ 1 20 20
  • 21.  capteur de gaz constitué d’une couche de ZnO en surface d’un tube d’alumine.  Les fils en platine sont collés sur les électrodes en Au pour mesurer la variation de la tension du capteur.  Les fils chauffants en alliage nickel-chrome permettent de changer la température de l’atmosphère du gaz afin d’améliorer la sensibilité du capteur. (a) alliage Ni-Cr pour le chauffage, (b) fil en Pt, (c) tube d’alumine, (d) électrodes en Au, (e) sphères creuses de ZnO recouvrant le tube et (f) image SEM du capteur vue en coupe [7].  Le principe de la détection de gaz sur un matériau semiconducteur est basé sur des réactions d’oxydation et de réduction entre les molécules d’oxygène et de gaz conduisant à la variation de la résistance électrique du matériau. 21 21 Capteur de détection de GAZ 2 21
  • 22.  Les nanostructures à base de ZnO ont montré une amélioration des propriétés de détection des gaz en comparaison des matériaux à base de couche mince.  Une augmentation de la sensibilité alliée à une diminution des temps de réaction et de la température de fonctionnement ont été observées pour des capteurs à base de nanostructures de ZnO.  Le point faible pour les capteurs à base de ZnO est leur sélectivité quasi absente, mais elle peut être améliorée grâce au dopage par d’autres éléments. Capteur de détection de GAZ 3 22 25 22
  • 23.  En raison de leurs propriétés piézo-électriques, les couches minces de ZnO sont utilisées comme détecteur de pression.  appliquant une force sur les faces d’une lame piézoélectrique, il apparaît une d.d.p proportionnelle à la force appliquée. Ceci, permet de mesurer des grandeurs physiques telles que : l’accélération, la pression…etc. On a alors un capteur piézoélectrique. 23 26 Capteur piézoélectrique 23
  • 24. 24 Organisme d’accueil Conclusion 27  les applications des nanostructures de ZnO jouent un rôle très important en nanotechnologie et connaissent un développent de plus en plus important en raison de ses multiples propriétés intéressantes (structurales, optiques, électriques, etc...)
  • 26. 26

Notes de l'éditeur

  1. Nous avons l’honneur de vous présenter notre projet intitulé Zno nanostructures Préparée par mois même et ma collègue rim el hiss Notre plan sera présenter comme suite Nous commençons tout d'abord par l'introduction, nous passons à la description des différentes propriétés et structures du ZnO puis nous prsentons les avantages et les inconvenients Ensuite on mis en évidence ses différents domaines d’applications. Et enfin nous terminerons par une conclusion et bibliographies
  2. Maintenant je passe mes paroles a mon collégue pour vous présenter la 1ere partie
  3. Nous présentons aussi quelques de ses propriétés: structurales, électriques, et enfin piézoélectriques.
  4. Pour un pH égal à 12: l’augmentation de la température provoque une augmentation de la taille des particules avec un changement de morphologie entre 160°C et 200°C. La formation de bâtonnets est observée à un pH de 13,5 pour des températures supérieures à 160 C et l’organisation de ces derniers en forme de fleurs est notée pour une température de 200°C
  5. Différentes nanostructures peuvent être créées à partir de ZnO. Les nanostructures de type bi-dimensionnelles (2D) et mono-dimensionnelles (1D) sont particulièrement intéressantes pour le développement de dispositifs nécessitant un grand rapport surface/volume.
  6. Fig. 2.2 – Illustration bidimensionnelle schématique d’une maille piézoélectrique de ZnO. (A) : au repos, (B) : sous contraintes
  7. Maintenant je passe mes paroles a mon collégue pour vous présenter la 1ere partie
  8. Le choix de ZnO utilisé dans plusieurs domaine est basé sur les avantages suivants.
  9. Nous distinguons deux grandes catégories de méthodes d’élaboration de ZnO  les méthodes physiques et les méthodes chimiques.
  10. Les méthodes physiques PVD qui sont en général utilisées dans la recherche Cela peut se produire soit dans milieu passif (vide ou atmosphère inerte), soit dans un milieu actif (plasma). et les méthodes chimiques (CVD) qui sont utilisées dans l’industrie, car ces méthodes permettant d’obtenir de films de meilleure qualité Les méthodes les plus pertinentes et les plus rencontrées sont : Dépôt par spray pyrolyse. La méthode sol- gel. Synthèse par voie organométallique. Electrodéposition. La méthode hydrothermale.
  11. Les propriétés structurales, électriques et piézoelectrique de ZnO nanofils , citées précédemment, permettent d’envisager son emploi dans de nombreuses applications. Dans cette partie , nous avons présenté les principales applications de ce matériau.
  12. Schéma d'une cellule solaire constituée de nanofils de ZnO semi-conducteur de type n, un colorant CdSe, et un semi-conducteur CuSCN de type p
  13. Les propriétes des cellules photovoltaiques basé sur les ZnO
  14. Avec le développement de l’industrie, et des nouvelles recommandations environnementales et de sécurité, les capteurs de gaz font l’objet de travaux de recherche depuis quelques années.
  15. Notre problématique consiste à une ….
  16. Figure : Influence de la taille des cristallites et de la température de mesure pour la sensibilité de détection de CO sur les couches de ZnO. La courbe à gauche présente la sensibilité de CO en fonction de la température de mesure pour les couches déposées à 500 °C, 700 °C et 900 °C respectivement. La courbe à droite présente l’évolution de la taille des cristallites en fonction de la température de dépôt [12].