Nanocristaux semi-conducteurs cd(s,se) en matrice de verre silicate : aspect structural et croissance. microscopie electronique en transmission a haute resolution (methr)

Cd(s,se) semi-conductor nanocrystals in silicate glass: structural aspect and growth. High-resolution transmission electron microscopy (hrtem)

• Auteur / Autrice : MIREILLE ALLAIS
• Direction : Madeleine Gandais
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Les verres dopes en nanocristaux semi-conducteur cd(s,se) presentent d'interessantes proprietes optiques lineaires et non lineaires associees aux faibles dimensions des particules semi-conductrices. L'objet de ce travail est d'etudier la structure des particules (arrangement cristallin, facies, taille) en fonction des conditions d'elaboration et de comprendre les mecanismes de croissance. L'elaboration se fait tout d'abord par trempe d'un silicate en fusion dans lequel les composants des semi-conducteurs sont dissous. La nucleation et la croissance des cristaux se fait au cours de traitement thermique. Des cristaux de taille comprise entre 4 et 30 nm ont ete etudies. Des 4 nm, les cristallites adoptent la structure hexagonale de type wurtzite, comme le cristal massif. Ils sont presque tous parfaits. Au cours de la croissance, le facies evolue: au-dessous d'une taille critique (6-10 nm) les cristaux sont spheriques: au-dessus de cette taille, ils prennent la forme d'un prisme a base hexagonale et s'allongent progressivement suivant l'axe c. L'etude attentive du facies met en evidence une dissymetrie de faces 0001 opposees qui reflete la polarite de la structure et s'explique par une difference de vitesse de croissance des deux faces. A temperature constante la taille moyenne s croit en fonction du temps t suivant une loi s#3=kt. Ce qui montre que la croissance se fait suivant un mecanisme de murissement d'ostwald. La dispersion des tailles w est relativement faible: w/s est de l'ordre de 0,2