Synthèse et caractérisation de nanocristaux colloïdaux de semiconducteurs II-VI à structure cœur/coque : contrôle de la cristallinité et des propriétés d'émission

Synthesis and characterization of colloidal core/shell semiconductor nanocrystals : control of the crystallinity and emission properties

• Auteur / Autrice : Benoît Mahler
• Direction : Benoît Dubertret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physicochimie des matériaux
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Nanocristaux

Semiconducteurs

Clignotement

Boîtes quantiques

Fluorescence

Résumé

Nous avons développé des protocoles de synthèse de nanocristaux semiconducteurs à structure cœur/coque CdSe/CdS et CdSe/CdS/ZnS. La présence d’une coque parfaitement cristalline améliore les propriétés de fluorescence des nanocristaux ainsi que leur résistance aux modifications de l’environnement. Nous montrons qu’il est possible de contrôler la structure cristalline de ces objets lors de la synthèse en choisissant les ligands de surface utilisés. Nous montrons de plus que le clignotement de la fluorescence peut être fortement réduit, voire supprimé en synthétisant des nanocristaux cœur/coque CdSe/CdS à coque de CdS parfaitement cristalline et suffisamment épaisse. Ces objets sont étudiés en particule unique. Les mesures de fluorescence et de temps de vie effectuées permettent d’identifier le mécanisme de réduction du clignotement : l’épaisseur et la nature de la coque induit une augmentation significative du temps de recombinaison par effet Auger, ce qui supprime l’état noir. Enfin, les nanocristaux CdSe/CdS/ZnS sont utilisés afin de créer des composites (polymère ou sol-gel) fluorescents, transparents et d’indice élevé.