Etude ab-initio des propriétés physico-chimiques de l’oxyde de Zinc dopé : C, Si, Ge et Sn

Abstract

Ce travail se présente comme une étude théorique des propriétés de ZnO pur, dopé par les éléments C, Si, Ge et Sn appartenant groupe IVA (tableau périodique) à un taux de 6,25 % et codopé par Sn+C et Sn+F. Le calcul est basé sur la théorie de la fonctionnelle de densité avec l’approximation '' Tran-Blaha modified Beckee-Johnson exchange potential '' (mBJ) intégrée au code Wien 2k. Ce logiciel, nous permet de déterminer les propriétés structurales, électroniques et optiques des matériaux en question. Notons aussi que les propriétés thermoélectriques et thermodynamiques ont été déterminées respectivement par les logiciels Gibbs2 et Bolztrap2 intégrés à leurs tours au code Wien2k. A travers cette étude, nous avons constaté que le matériau C: ZnO présente une transparence et une conductivité électrique plus élevée que Si: ZnO, Ge: ZnO et Sn: ZnO. En plus le codopage avec les deux éléments Sn et F fait améliorer d’avantage les propriétés thermoélectriques. Finalement les résultats obtenus, prouvent que ZnO codopé par Sn+F est matériau prometteur dans les domaines de l’électronique transparente et la thermoélectricité. Ce travail mérite d’être continué en intégrant ce matériau autant que catalyseur dans le domaine de la photodégradation des polluants de nature organique. ,