Fabrication et caractérisation de structures nanocomposites silicium poreux/CdS

• Auteur / Autrice : Mickaël Gros-Jean
• Direction : Roland Herino
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Domaines interdisciplinaires

Sciences de materiaux. Rhelogie

Etude experimentale

Nanomateriau

Materiau composite

Materiau poreux

Preparation

Phase liquide

Microstructure

Electroluminescence

Oxydation

Composite si cds

Résumé

Ce travail est consacre a la fabrication et a la caracterisation de structures nanocomposites silicium poreux/cds. Une etude approfondie de la chimie des solutions contenant des ions cd + + et l'utilisation d'un precurseur de soufre tres reactif, la thioacetamide, ont permis de mettre au point un procede de depot de cds adapte au silicium poreux (faible ph et temperature ambiante). Ce procede de depot, appele depot sequentiel, utilise deux bains separes : un premier bain pour l'adsorption d'hydroxyde de cadmium et un deuxieme bain pour la transformation de cet hydroxyde de cadmium en cds. L'utilisation de techniques de caracterisation comme la spectrometrie auger, la spectrometrie rutherford, la spectrometrie d'electrons ou la diffraction des rayons x confirme qu'il se forme du cds dans les pores du silicium ce qui conduit par ailleurs a la compression de la structure poreuse. La spectrometrie d'electrons et la spectroscopie infrarouge revelent que le materiau poreux est oxyde par les bains de depot, ce qui est probablement a l'origine de la perte de ses proprietes de luminescence. La methylation prealable du squelette poreux avant depot de cds permet d'eviter cette oxydation. Les couches nanocomposites ainsi obtenues conservent leur propriete de photoluminescence et permettent d'obtenir des structures electroluminescentes pour des polarisations electriques d'environ 2 volts, avec cependant un rendement qui reste faible.