Propriétés électriques et optiques de couches minces de ZnO et ZnO dopé à l'indium, obtenues par le procédé Pyrosol

Undoped and indium-doped ZnO thin films deposited by the Pyrosol process onto soda-lime glass substrates were electrically and optically characterized. Resistivities as low as $2\times 10^{-3}$ $\Omega$.cm. Hall mobilities as high as 21 cm$^2$ V$^{-1}$ s$^{-1}$ and effective carrier concentrations as high as $1 \times 10^{20}$ cm$^{-3}$ have been obtained. Electron concentrations are always lower than indium contents on the films. Average optical transmissions on the whole visible range as high as 85% for the best conductive films have been obtained. Refractive index of layers is modified by the growth temperature and indium doping, been less dependent on doping for high deposition temperatures (better crystallinity). Haacke's figure of merit up to $5\times 10^{-3}$ $\Omega^{-1}$ in a 500 nm thick films were obtained. Indium doping improves the time-dependent stability of the electrical properties of ZnO conducting films.Des couches minces de ZnO conducteur non dopé et dopé à l'indium, élaborées par le procédé Pyrosol sur des substrats en verre sodocalcique, ont été caractérisées du point de vue électrique et optique. Résistivités de $2\times 10^{-3}$ $\Omega$.cm, mobilités Hall de 21 cm$^2$ V$^{-1}$ s$^{-1}$, et concentrations effectives des porteurs de l'ordre de $1 \times 10^{20}$ cm$^{-3}$ ont été obtenues. La concentration des porteurs mesurée par effet Hall est toujours inférieure à la concentration d'indium dans la couche. La transmission optique moyenne dans le visible atteint 85 % pour les films possédant la meilleure conductivité. La température de dépôt et le dopage à l'indium modifient l'indice de réfraction ; celui-ci dépend moins du dopage à des températures de dépôt élevées (meilleure cristallinité). Les meilleurs facteurs de mérite, $\varnothing_{\rm TC}$, sont de l'ordre de $5\times 10^{-3}$ $\Omega^{-1}$ (épaisseur du film 5 000 Å environ). Le dopage à l'indium améliore la stabilité dans le temps des propriétés électriques des couches de ZnO