Thèse soutenue

Matériaux BIP à base de nanoparticules métalliques et semiconductrices : étude des propriétés optiques par FDTD
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Auteur / Autrice : Amel Labbani
Direction : Rachida SaoudiAbdelmadjid Benghalia
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Saint-Etienne en cotutelle avec Université Mentouri-Constantine

Mots clés

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Résumé

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Dans ce travail, une contribution a été menée à la modélisation 1D et 2D d’une nouvelle classe de matériaux à bandes interdites photoniques, en utilisant la méthode FDTD (Finite Domain Time Difference). Ces matériaux sont obtenus en dopant du verre avec des nanoparticules semi-conductrices (NP ZnS) ou métalliques (NP Ag). La présence des nanoobjets dans de la silice permet d’obtenir un nouveau matériau composite dont les propriétés optiques sont différentes de la matrice hôte initiale. L’originalité de cette nouvelle classe de matériaux réside dans la possibilité d’obtenir des propriétés optiques accordables en plusieurs paramètres caractéristiques des particules. Les résultats de nos simulations montrent que les caractéristiques des diagrammes de bandes (nombre, largeur, longueur d’onde centrale) des miroirs de Bragg (ZnS+verre) / verre et (Ag+verre) / verre, sont ajustables en fonction de la polarisation, de la variation Δn, de la forme et de la concentration des nanoparticules (NP). Aucune bande interdite n’a été décelée pour le système 2D constitué de NP ZnS placées périodiquement dans une matrice hôte selon une structure carrée pour les deux modes de polarisation TE et TM. Cependant, l’utilisation du mode TE dans le cas de la structure hexagonale donne des bandes interdites intéressantes. L’exemple de la nanocavité présente donne une idée des systèmes photoniques simples que nous pouvons attendre avec ces nouveaux matériaux. L’étude a été élargie à la modélisation des miroirs composés des NP métalliques et semiconductrices en tenant compte de l’absorption des NP noyées dans la matrice diélectrique