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Annealing duration in?uence on dip-coated CZTS thin ?lms properties obtained by sol-gel method

M. C. Benachour, R. Bensaha, R. Morenoc  (2019)
Publication

The e?ect of annealing duration on structural and optical properties of dip-coated crystallineCZTS thin ?lms was studied. The obtained samples were investigated by several techniques suchas XRD, Raman spectroscopy, SEM, UV–vis spectroscopy and Photoluminescence. Being con-?rmed by Raman spectroscopy, XRD analysis reveals the formation of kesterite tetragonal phasewith preferential orientation along (112) direction. The grain size tends to increase as the an- nealing duration increases, a result con?rmed by SEM. The last shows smooth, uniform, homo-geneous and densely packed grains. Optical measurement analysis reveals that layers have re- latively high absorption coe?cient in the visible spectrum with a band gap reduction of1.62−1.50 eV which is quite close to the optimum value for a solar cell. The photoluminescence distinguishes broad bands that have maximums of intensity limited between 1.50 and 1.62 eV, corresponding to the optical band gap of the CZTS. Voir les détails

Mots clés : Kesterite, sol-gel, Thin films, Dip-coating CZTS, Photoluminescence

Elaboration et caractérisation des couches minces de TiO2dopées à l’erbium, à différentes températures et épaisseurs

BENACHOUR Med Cherif (2011)
Mémoire de magister

This study is to develop and characterize thin films of titanium oxide (TiO2) dopedwith different erbium content (5, 7 and 10% by volume) and processed in a temperature range400-500 ° C. obtained by the sol-gel. These thin films are deposited on glass substrates andporous silicon. We have demonstrated the influence of the thickness, the rate of dopant andannealing temperature on optical properties, structural and thermal properties of thin films andxerogels. For this, various investigative techniques were used: DSC, XRD, Ramanspectroscopy, scanning electron microscope (MEB), atomic force microscopy (AFM) andUV-visible spectroscopy.The results obtained by DSC show that the doping of TiO2 with erbium produces afirst shift conversion of TiO2 to the low temperatures of 338 ° C to 260 ° C. So doping witherbium leads to an early acceleration of the crystallization of titanium oxide compared to theundoped state. For cons, the same addition of 5%, 7% and 10% of Er 3 + also causes a shift ofthe second transformation to the high temperatures of 357 ° C to 383 ° C. So it causes a delayof crystallization, but the formation of other phases.The DRX of thin films show the one hand, the addition of 5%, 7% and 10% of Er in thematrix of TiO2 causes in addition to the training phase of anatase and brookite, the presenceof other phases: Rutile, Er2Ti2O7, Er2TiO5, Er2O3 and secondly, the Raman spectrumconfirms these results.The SEM micrographs show that the thin layer is homogeneous and free fromcracking. They reveal a nanostructuring of thin layer which consists of nano grains consistentwith the sizes. While the AFM images show that they are composed of many nanocrystalswith high density on the substrate. The size of these nano-grains, the end appears on thesurface of the deposit increases with the doping with erbium. They also reveal that the nanograins are spontaneously organized in a certain order.The transmission spectra of thin films of titanium oxide doped indicate that they aretransparent in the visible and opaque in the UV. The calculation of the refractive index andporosity of thin films of erbium-doped TiO2, from the transmittance spectra, shows afluctuation of the latter depending on the annealing temperature, thickness and grade erbium.While the optical gap increases. Voir les détails

Mots clés : TiO2, Thin films, Er3+, sol-gel, anatase, Brookite, rutile, Er2Ti2O7, Er2TiO5, Er2O3

Optical and Photo-electrochemical characterization of manganese dioxide/polypyrrole nanocomposite

Assia Tounsi, Chrif Dehchar, Samiha LAIDOUDI, Ouafia BELGHERBI, Belkacem Nessark, Farid Habelhames  (2019)
Article de conférence

PPy-coated manganese dioxide (PPy-MnO2) synthesized by depositing PPy on the surface of γ-MnO2 particles in acetonitrile solution containing 10-1M lithium perchlorate (LiClO4) containing a monomer (pyrrole) and semiconductor (MnO2) nanoparticles. The composite materials (MnO2-PPy/ITO) were characterized by different methods including cyclic voltammetry, impedance spectroscopy, chronoamperometry, scanning electron microscopy (SEM). The cyclic voltammogram showed one redox couple characteristic of the oxidation and reduction composite material of composite material. The impedance spectroscopy study showed that the resistance of the film increases with the MnO2 incorporated in the polymer. The morphological analysis of the film surfaces showed that the MnO2 nanoparticle increased the roughness. These results give information on the use possibility of these materials for energy storage and as photovoltaic cells applications. Voir les détails

Mots clés : Manganese dioxide, Polypyrrole, electrodeposition, optical proprieties.

OPTICAL, STRUCTURAL AND MORPHOLOGICAL CHARACTERIZATION OF ELECTRODEPOSITED CUPROUS OXIDE THIN FILMS: EFFECT OF DEPOSITION TIME

Samiha LAIDOUDI, Mohamed Redha Khelladi, Charif DEHCHAR, Samah BOUDOUR, Leila LAMIRI, Ouafia BELGHERBI, Rabah Boufnik  (2019)
Article de conférence

The purpose of this work is the development and characterization of a novel electrode material based on copper oxide (Cu2O) for use as electrode in catalytic application. The samples are prepared on an indium doped tin oxide (ITO) glass substrate using a simple electrochemical deposition process from a solution of copper (II) sulfate and citric acid. The Cu2O films are deposited under chronoamperometric control at a potential of −0.50V versus SCE at different deposition times ranging from 2 to 15 minutes. The solution was maintained at a temperature of 60°C and a pH of 11. The effect of the deposition time is mainly examined in terms of the change in structural, morphological and optical properties of the Cu2O films using various characterization techniques. Atomic force microscopy (AFM) images showed that the prepared thin films are homogeneous with a granular shape. Also, the surface of the deposits becomes roughened with increasing deposition time. Scanning electron microscopy (SEM) images showed that the morphology of the prepared thin films is composed of a mixture of cubic and pyramidal shapes regularly distributed over the surface of the substrate. X-ray diffraction (XRD) measurements demonstrated that Cu2O thin films prepared by electrochemical deposition have a pure cubic structure with higher preferred growth orientation (111) and good crystallinity. Characterization by UV-Visible spectroscopy showed that the samples have high absorption in the visible region. The calculated values of the direct band gap are between 1.9 and 2.15 eV. These results represent a good starting point for the development of low cost anode used in catalytic application. Voir les détails

Mots clés : Cu2O thin film, electrodeposition, deposition time, optical properties

Theoreticalmodelling for calculation of the energydensities of adsorption sites using inverse gaschromatography

A.BOUHANK, L.BENCHEIKH  (2019)
Publication

The inverse gas chromatography is used to determine the energy densities of theadsorption sites of the stationary solid phase. The use of this technique is old anddates back to the 1940s. The many possibilities offered by this method are describedin several works. This work is an attempt to explore some adsorption local isothermmodels in order to determine the energy density of the adsorption sites. It involves theuse of integral equations of the first kind which are known to be numerically instable.These integral equations were solved by two different methods of solution. One isbased on the use of Taylor series expansions and the other uses the Stieltjes transform.Some interesting theoretical and numerical results are presented. Voir les détails

Mots clés : adsorption, Integral equations, Adsorption isotherms, energy

Etude de quelques modèles pour le calcul des densités énergétiques des sites d'adsorption en utilisant la chromatographie gazeuse inverse

BOUHANK Antar (En préparation)
Thèse de doctorat

Résume :L'application de la Chromatographie Gazeuse Inverse (CGI) pour la détermination des grandeurs physico-chimiques qui caractérisent l'interaction entre une molécule sonde et unsupport chromatographique est déjà ancienne puisque les premiers travaux remontent aux années quarante. Les nombreuses possibilités offertes par cette méthode sont décrites dans plusieurs ouvrages. On se propose dans ce travail d'explorer quelques modèles d'adsorption locales,à savoir l’isotherme d’adsorption de Langmuir générale et de Sips pour calculer la densité énergétique des sites d'adsorption.Pour ce faire on s'appuie surdes méthodes analytiques et numériques. Une des méthodes analytiques utilise la notion de transformée de Stieltjes, alors que la méthode numérique est basée sur la discrétisation de l’équation intégrale en un système d’équations algébriques.  Voir les détails

Mots clés : adsorption, isotherme d'adsorption, Energie, équation d'intégrale

Elaboration et caractérisation des couches minces de NiFe élaborées parélectrodéposition

LAKHDARI Delloula (En préparation)
Thèse de doctorat

L’étude des matériaux magnétique à l’état massif ou sous différentes géométries n’a cessé decroitre. L’arrivée de nouveaux procédés de fabrication a permis l’apparition des couchesminces, des couches ultra minces et des nano-structures (tel que les nano-vibres a base despolymeres ). Les propriétés de ces matériaux font toujours l’objet d’études approfondies et ontapporté de nombreuses applications. L’enjeu principal de ces recherches repose sur laminiaturisation et la rapidité de ces dispositifs de stockage des données liées au magnétisme.Le permalloy ou Ni80Fe20 (Py) est l’un des rares matériaux ou il y a eu une continuité entreétat de l’art historique des matériaux ferromagnétiques doux massifs et celui des couchesminces. De plus, cet alliage bénéficie en couche mince de techniques d’élaboration doubles :par voie chimique (électrolyse) et par voie physique (dépôt en phase vapeur), ce qui en fait lacouche mince ferromagnétique de loin la plus utilisée aujourd’hui dans les laboratoires etdans l’industrie. L’élaboration des couches minces par la méthode de l’électrodéposition estune bonne alternative aux voix physiques. En effet, l’électrodéposition est une technique peucouteuse et facile à mettre en oeuvre. Dans ce sujet de thèse, nous nous intéressons à l’étudedes propriétés physiques des couches minces de permalloy élaborées par électrodéposition surdes substrats semi-conducteurs et sur des nanostructures Si.Dans ce sujet de thèse l’étudiante aura à effectuer les taches suivantes :- Elaboration de couches minces Py par électrodéposition sur des substrats ITO et FTO.- Caractérisation structurale et microstructurale des couches minces Py et étude del’influence du type de substrat (ITO et FTO) sur la croissance cristalline et lamorphologie.- Caractérisation magnétique par magnétométrie à échantillon vibrant et parspectrométrie Mössbauer du 57Fe.- Elaboration des nanostructures de Silicium.- Electrodéposition des couches minces de riche en nickel sur des nanostructures à basede polymère et de Si.- Caractérisation structurale, microstructurale et magnétiques des couches minces de Pyélectro-déposées sur des nanostructures à base de polymère et de Si.- Application de ces nanostructures dans le domaine biotechnologie ; capteur deglucose ; capteur anti bactérie. Voir les détails

Mots clés : electrodéposition, Ni, Fe, Ni-Fe, FTo, nanostructure

Elaboration et étude des couches minces d'oxydes métalliques

BOUFELGHA Fayssal (En préparation)
Thèse de doctorat

Le sujet de recherche de M F.BOUFELGHA porte sur l'élaboration, la caractérisation et l'étude des relations entre la nanostructure et les propriétés physiques des filmes minces d'oxydes métalliques dopés et purs.Notre objectif est d'établir le lien entre les propriétés visées (électriques et optiques) et le paramètres du procédé de dépôt afin de les optimiser selon les applications visées. Le dopage avec les létaux de transition et/ou terres rares améliore les propriétés électriques et optiques des couches minces. Ces couches peuvent être intégrées au sein de cellules solaire ou dans les diodes électroluminescentes.Après l'études bibliographique, le doctorant va élaborer des couches d'oxydes métalliques sans et avec dopage. Par la suite, il va réaliser les caractérisations physiques (épaisseur, rugosité,...), optiques (photoluminescence et transmittance) et électriques (résistivité). Des simulations numériques permettant de remonter aux indices de réfraction n et k des couches à partir des mesures de réflexion et de transmittance. Enfin, pour la valorisation des résultats, le doctorant va entamer la rédaction de l'article et de la thèse. Voir les détails

Mots clés : couches minces, Oxydes métalliques, Terres rares, Photoluminescence, Transmittance, Cellules solaires

Comparison in Temperature evolution and Mechanical properties of an aluminium alloy welded by FSW and TIG processes

Mouloud Aissani, Saliha Gachi, Abdelhalim ZITOUNI, Moustafa BOUKRAA, Younes Benkedda  (2019)
Article de conférence

The purpose of this study is to show the potentiality of Friction Stir Welding (FSW) for joining the 2017A aluminium alloy, which is difficult to be welded by fusion techniques. A comparative study of FSW with a conventional fusion process as Tungsten Inert Gas (TIG) is made. FSW welds are made up using a specific tool mounted on a milling machine, however a single pass welding was applied to obtain a TIG joint. Thereafter, the comparison between the two processes has been made on the mechanical properties and thermal behavior. The results show that the thermal cycle peak induced by FSW process are lower than that induced by TIG process about 25%. Because the FSW does not need to melt the materials during welding. Microstructural examination revealed the grains refinement of the FSW weld joints that induce better mechanical properties (tensile tests and microhardness), higher joint efficiency (more than 80%) and good ductility compared to TIG joint. FSW process currently opens a great opportunity of application in the industrial and transport fields. Voir les détails

Mots clés : FSW, TIG, aluminum, Temperature, tensile joint efficiency, Microhardness

Etude de champs ultrasonores rayonnés dans les solides isotropes :Application à la détection de défauts par déconvolution spatio-temporelleet par ondes longitudinales subsurfaciques

DJERIR Wahiba (2015)
Thèse de doctorat

Le travail présenté dans cette thèse consiste en l’étude de la propagation des ondes ultrasonores dans les solides isotropes et l’application de cette étude à la détection des défauts par déconvolution spatio-temporelle et par ondes longitudinales subsurfaciques (LCR). L’objectif de la 1ère application est de proposer des procédures permettant de déconvoluer les effets de la propagation afin d’identifier celui lié au défaut. Les résultats obtenus sur les signaux simulés et expérimentaux sont très satisfaisants. L'objectif de la deuxième application était la caractérisation de l’onde LCR. Cette onde a été utilisée pour la détection de défauts de surface. L’étude a montré que les ondes LCR étaient sensibles aux défauts surfaciques qui présentent une grande profondeur. Voir les détails

Mots clés : Aluminium, défauts déconvolution, spatio-temporelle, ondes longitudinales subsurfaciques (LCR).