Engineering doping profils in graphene : from Dirac fermion oprtics to high frequency electronics

par Quentin Wilmart

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Plaçais.

Soutenue le 07-12-2015

à Paris, Ecole normale supérieure , dans le cadre de École doctorale Physique en Île-de-France (Paris) , en partenariat avec Laboratoire Pierre Aigrain (Paris) (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Ingénierie du profil de dopage dans le graphène : de l'optique des fermions de Dirac à l'électronique haute fréquence


  • Résumé

    Une décennie après la découverte du graphème par A.K. Geim et K.S. Novoselov ,beaucoup de ses propriétés fondamentales ont été intensément étudiées. En effet, lespromesses du graphème a été etenues et ont conduit a une recherche fructueuse dansdes domaines aussi varies que l'optique, la mécanique, la chimie ou l'électronique. Legraphème mérite ainsi d'être appelée le matériau miracle puisque c'est un très conducteurde la chaleur et de l'électricité, il est l'un des matériau les plus solides tout en étantléger et optiquement transparent. Son succès est en partie dû à la technique de micro clivage,ou exfoliation qui est facile et accessible à tout laboratoire sans équipementlourd. Cela a permis d'étudier les propriétés du graphème avec un large éventail de techniquesexpérimentales. Après l'immense succès du graphème, d'autres matériaux bidimensionnels(2D) ont été obtenus avec la même technique, conduisant à une physiqueparticulièrement riche.


  • Résumé

    A decade after the discovery of grapheme by A.K. Geim and K.S. Novoselov , manyof its fundamental properties have been intensely studied. Indeed, the early promise ofgrapheme has been kept, leading to a fruitful research in many felds as diverse as optics,mechanics, chemistry or electronics, and grapheme still deserves the name of wondermaterial as among its attributes there is an exceptionally good conduction of heat andelectricity, it is one of the strongest known material while being light and opticallytransparent. Its success was partly due to the easy micromechanical cleavage or scotchtape exfoliation technique accessible to any laboratory without heavy equipment, thatallowed to study the properties of grapheme with a wide range of experimental techniques.Following the success of grapheme, other two-dimensional (2D) materials were obtainedwith the same technique, leading to a particularly rich physics.


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