Xérogels de silice dopés par des nanocristaux de CdS : élaboration, caractérisation structurale et propriétés optiques

par Françoise Paille

Thèse de doctorat en Sciences. Physique des matériaux

Sous la direction de Jean Dumas.

Soutenue en 1997

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Jean Dumas.


  • Résumé

    Ce travail concerne l'elaboration, la caracterisation et une contribution a l'etude des proprietes optiques de xerogels de silice dopes par des nanocristaux de semiconducteur cds. Nous avons teste plusieurs methodes de dopage de la matrice de silice poreuse obtenue par voie sol-gel : la premiere consiste a incorporer un sel de cadmium dans le sol precurseur, et a faire precipiter les nanocristaux par un traitement thermique sous h#2s. La seconde technique, dite des ligands, utilise le meme principe, mais le cadmium est ici lie au precurseur de la silice. Enfin, la troisieme methode consiste a faire diffuser des colloides de cds obtenus par voie chimique dans une matrice de silice preparee independamment. Les concentrations en cds, la taille moyenne et la distribution de tailles des nanocristaux dependent de la methode utilisee. La caracterisation des echantillons se fait ensuite par differentes techniques (met, absorption optique, rbs, rx, eels, spectroscopies raman et auger) qui fournissent des informations complementaires tant structurales que concernant des proprietes electroniques. Des mesures de photoluminescence ont montre l'influence sur les proprietes optiques des niveaux pieges introduits par les defauts de surface des nanocristaux. L'etude des deux bandes d'emission observees, fluorescence excitonique et emission depuis les niveaux pieges, ainsi que de leurs declins, a mis en evidence l'importance de la methode de dopage choisie. En optique non-lineaire, les mesures de dynamique des reseaux transitoires induits (melange degenere a quatre ondes) ont montre un comportement different selon l'intensite des faisceaux pompe. A faible intensite d'excitation, les porteurs relaxent dans chaque nanocristal, soit de maniere radiative, soit apres piegeage ; a forte intensite, une saturation des etats excites se produit qui permet aux electrons d'etre pieges dans la matrice de silice, creant ainsi un reseau d'indice permanent.

  • Titre traduit

    Silica xerogels doped with cds nanocrystals. Elaboration, structural study and optical properties


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  • Détails : 1 vol. (169 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [10] p.

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