Thulium and ytterbium-doped titanium oxide thin films deposited by ultrasonic spray pyrolysis

Thin films of thulium and ytterbium-doped titanium oxide were grown by metal-organic spray pyrolysis deposition from titanium(IV)oxide bis(acetylacetonate), thulium(III) tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) and ytterbium(III) tris(acetylacetonate). Deposition temperatures have been investigated from 300{\deg}C to 600{\deg}C. Films have been studied regarding their crystallity and doping quality. Structural and composition characterisations of TiO2:Tm,Yb were performed by electron microprobe, X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy. The deposition rate can reach 0.8 \mum/h. The anatase phase of TiO2 was obtained after synthesis at 400{\deg}C or higher. Organic contamination at low deposition temperature is eliminated by annealing treatments.Comment: 6 pages, 6 figure

Thulium and ytterbium-doped titania thin films deposited by MOCVD

In this study we synthesized thin films of titanium oxide doped with thulium and/or ytterbium to modify the incident spectrum on the solar cells. This could be achieved either by photoluminescence up-converting devices, or down-converting devices. As down-converter thin films our work deals with thulium and ytterbium-doped titanium dioxide. Thulium and ytterbium will act as sensitizer and emitter, respectively. The rare-earth doped thin films are deposited by aerosol-assisted MOCVD using organo-metallic precursors such as titanium dioxide acetylacetonate, thulium and ytterbium tetramethylheptanedionate solved in different solvents. These films have been deposited on silicon substrates under different deposition conditions (temperature and dopant concentrations for example). Adherent films have been obtained for deposition temperatures ranging from 300{\deg}C to 600{\deg}C. The deposition rate varies from 0.1 to 1 \mu m/h. The anatase phase is obtained at substrate temperature above 400{\deg}C. Further annealing is required to exhibit luminescence and eliminate organic remnants of the precursors. The physicochemical and luminescent properties of the deposited films were analyzed versus the different deposition parameters and annealing conditions. We showed that absorbed light in the near-UV blue range is re-emitted by the ytterbium at 980 nm and by a thulium band around 800 nm.Comment: 4 pages, 6 figures, proceedin

Elaboration par le procédé pyrosol de couches minces texturées de ZnO pour la réalisation de microcapteurs

The crystalline orientation of ZnO thin films deposited by an aerosol CVD process is studied with regard to the experimental conditions. The quality of the $C$-axis oriented growth depended on the substrate temperature, on the deposition rate and also on the hygrometric degree of the carrier gas. The quality of the gold sublayer influenced also the quality of the ZnO textured growth. Under a dry gas mixture N$_2$-O$_2$ at 495 $^{\circ}$C and with a deposition rate of 35 Å/mn, the texture ratio was less than -3.5 and the misorientation of the 002 line was less than 1.6$^{\circ}$.L'orientation cristalline de couches minces de ZnO élaborées par le procédé pyrosol est étudiée en fonction des conditions de dépôt. La qualité de la texture selon l'axe $C$ dépend de la température du substrat, de la vitesse de dépôt, du degré d'hygrométrie du gaz vecteur et également de la qualité de la sous-couche chrome/or. Pour des dépôts réalisés avec un mélange pur et sec d'azote et d'oxygène à 495 $^{\circ}$C et pour une vitesse de dépôt de 35 Å/mn, le rapport de texture est inférieur à -3,5 et la désorientation de la raie 002 est inférieure à 1,6$^{\circ}$

Deposition conditions for the growth of textured ZnO thin films by aerosol CVD process

The crystalline orientation of ZnO thin films deposited by an aerosol CVD process is studied with regard to the experimental conditions. The quality of the C-axis oriented growth depended on the substrate temperature, on the deposition rate and also on the hygrometric degree of the carrier gas. The quality of the gold sublayer influenced also the quality of the ZnO textured growth. Under a dry gas mixture N2-O2 at 495°C and with a deposition rate of 35Å/mn, the texture ratio was less than -3.5 and the misorientation σ002 was less than 1.6°

Highly efficient NIR to visible upconversion in a ZnO:Er,Yb thin film deposited by a AACVD atmospheric pressure process

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Application de la mécanique de la rupture a WC-Co

Les méthodes de la mécanique de la rupture ont été appliquées à des matériaux fragiles et réfractaires tels que les carbures de tungstène-cobalt. Des essais de flexion trois points ont été effectués sur des éprouvettes entaillées pour déterminer l'énergie de fracture et la ténacité de ces matériaux. Les entailles ont été réalisées avec des meules diamantées en forme de « V » et/ou par électroétincelage avec des fils de tungstène de diamètre variant de 50 μm à 1 mm. Pour trois granulométries de carbure — 0,7, 1 et 2,2 μm — les compositions en cobalt étudiées ont été les suivantes : 3 %, 6 %, 10 %, 15 %, 20 % poids. Trois méthodes ont été employées pour déterminer l'énergie de fracture : la méthode analytique, celle de la compliance et celle de l'énergie de fracture. La variation du facteur d'intensité de contrainte en fonction de la racine carrée du rayon à fond d'entaille indique que le facteur d'intensité de contrainte critique est atteint dans chaque cas. Par exemple pour WC-Co 15 % avec un diamètre moyen de cristaux de carbure de 2,2 μm, la valeur de la ténacité est de 20 ± 2 MPa √m. Pour un même diamètre de cristaux de carbure de tungstène, l'énergie de fracture et le facteur d'intensité de contrainte critique évoluent régulièrement en fonction de la fraction de cobalt. Par ailleurs pour une même fraction de cobalt, l'énergie de fracture et KIC évoluent régulièrement en fonction du diamètre moyen des cristaux de carbure, du moins dans l'intervalle 0,7-2,2 μm. L'analyse des trajets de fracture sur des éprouvettes entaillées et non entaillées, par les méthodes d'analyse statistique, a permis de démontrer que pour une éprouvette non entaillée, le trajet de fracture est préférentiel alors que dans le cas d'une éprouvette entaillée, le trajet de fracture n'est pas préférentiel et est très rectiligne. Ceci démontre le caractère plan de la propagation de la fissure dans ces matériaux et est en parfait accord avec la variation linéaire de l'énergie de surface [1-2]

The effect of rare earth element (Er, Yb) doping and heat treatment on suspension stability of Y2O3 nanoparticles elaborated by sol-gel method

International audienceSol-gel processing was used to fabricate undoped and rare-earth (Er, Yb) doped very fine Y2O3 nanoparticles under supercritical drying conditions of ethanol using an autoclave and annealed at 500°C and 800°C for 2 h. The Er and/or Yb concentration is fixed at 5 mol % for doped and co-doped nanoparticles. The as-synthesized Y2O3 nanopowder was characterized by the X-ray diffraction, scanning electron microscopy and thermogravimetric analysis (TGA) coupled with differential thermal calorimetry (DTA). The effects of solvent, heat treatment and the doping on the suspension stability of yttrium oxide (Y2O3) nanoparticles doped rare-earth elements (Er and Yb) were evaluated by UV-Visible spectroscopy, zeta potential measurement and particle size in suspension ,thus, Hamaker 2 software. During this work, the particle analysis showed that the resulting nanoparticles had a pure cubic structure and nano-sized crystallites of about 8-38 nm. The heat treatment of the nanopowders causes a rapid decantation of the suspensions and the Er doped nanoparticles suspension had a good stability

Antireflective downconversion ZnO:Er 3+ ,Yb 3+ thin film for Si solar cell applications

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