Synthèse de nanocristaux fluorescents de semi-conducteurs II-VI et III-V. Augmentation de l'échelle de synthèse

par Myriam Protiere

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Adam Pron.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    CE TRAVAIL DE THESE CONCERNE LE DEVELOPPEMENT DE LA SYNTHESE DE DIFFERENTS TYPES DE NANOCRISTAUX (NCS) FLUORESCENTS DE SEMI-CONDUCTEURS II-VI ET III-V EN VUE DE LEUR PRODUCTION A PLUS GRANDE ECHELLE. LE SYSTEME REACTIONNEL CHOISI EST BASE SUR LA METHODE D1NJECTION RAPIDE DES PRECURSEURS DANS UN SOLVANT ORGANIQUE A TEMPERATURE ELEVEE. DANS LE BUT DE L'AUGMENTATION DE L'ECHELLE DE SYNTHESE, LES PRECURSEURS ONT ETE SELECTIONNES SELON LES CRITERES DE FAIBLE COUT, DISPONIBILITE COMMERCIALE ET FACILITE DE MANIPULATION. POUR L'UTILISATION DE QUANTITES PLUS IMPORTANTES UN MONTAGE PERMETTANT UNE INJECTION AUTOMATISEE DES PRECURSEURS A ETE DEVELOPPE. LA SYNTHESE DE LOTS DE PLUSIEURS GRAMMES DE 3 TAILLES DISTINCTES DE NCS DE CDSE MONODISPERSES AVEC UNE AUGMENTATION DE L'ECHELLE D'UN FACTEUR 20 A AINSI ETE REALISEE. DANS LE BUT D'AMELIORER LE RENDEMENT QUANTIQUE DE FLUORESCENCE DES NCS ET D'AUGMENTER LEUR STABILITE, NOUS AVONS FAIT CROITRE UNE COQUILLE D'UN SEMI¬CONDUCTEUR A GAP PLUS GRAND A LEUR SURFACE. AFIN D'EVITER L'UTILISATION DE REACTIFS PYROPHORIQUES POUR LA CROISSANCE DE LA COQUILLE, NOUS AVONS DEVELOPPE DE NOUVEAUX PRECURSEURS POUR LES COQUILLES DE CDS ET ZNS, L'ETHYLXANTHATE DE CADMIUM ET L'ETHYLXANTHATE DE ZINC. CES PRECURSEURS MONOMOLECULAIRES SONT STABLES A L'AIR, FACILES A SYNTHETISER, PEU CHERS ET SE DECOMPOSENT A DES TEMPERATURES ADAPTEES POUR LA CROISSANCE DE COQUILLES. LES NCS OBTENUS A BASE DE CDSE, DE CDS, DE CD1-xZNxSE et d'INP PRESENTAIENT DES RENDEMENTS QUANTIQUES DE FLUORESCENCE ENTRE 40 ET 70%. UN MELANGE DANS CERTAINES PROPORTIONS DES NCS EMETTANT DANS LE BLEU, LE VERT ET LE ROUGE A PERMIS DE GENERER DE LA LUMIERE BLANCHE STABLE DANS LE TEMPS.


  • Résumé

    This work deals with the development of the synthesis of different types of ii-vi and iii-v fluorescent semiconductor nanocrystals (ncs), with the goal of the up-scale of the production. The chosen system is based on the method of rapid injection of the precursors ln an organic solvent at high temperature. With the aim of the up¬scale of the synthesis, precursors and solvents were selected ln order to be cheap, commercially avallable and easy to handle (air-stability, toxicity). We carried out a design of experiments to determine the influence of the different factors (concentration, nature of the ligand, temperature,. . . ) on the size and size dispersion of the ncs with a minimum of experiments. For the upscale, equipment which permits an automatic injection of the precursors ln a 2 liters reactor was developed. The synthesis of several grams of 3 distinct sizes of monodisperse cdse ncs with a 20 up-scale factor is possible ln this equipment. Ln order to improve the fluorescence quantum yield and the stability of the ncs, we added a shell of a wider band gap semiconductor at their surface. To avoid the use of pyrophoric reagents for the shell growth, we developed new precursors for cds and zns shells: zinc ethylxanthate and cadmium

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Informations

  • Détails : 1 vol. (262 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 290 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/GRE1/0188/D
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