Contribution à l'étude de l'influence de nanoparticules métalliques sur la luminescence de boites quantiques

Contribution to the study of the influence of metallic nanoparticles on quantum dots luminescence

• Auteur / Autrice : Merlin Magloire Nsenkoue
• Direction : Pierre-Michel Adam, Jean-Louis Bijeon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optique et nanotechnologies
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photoluminescence

Nanocristaux semiconducteurs

Spectroscopie de fluorescence

Résonance plasmonique de surface

Résumé

Le contrôle de la luminescence des luminophores suscite, depuis plusieurs décennies, l’intérêt d’une grande partie de la communauté scientifique. Cette thématique concerne, des domaines aussi variés que les cavités optiques, les cristaux photoniques, les surfaces ou les nanoparticules métalliques. La luminescence des luminophores peut se trouver totalement modifiée (inhibée ou exaltée) au voisinage de nanoparticules métalliques. L’interaction entre luminophores et nanoparticules métalliques dépends de plusieurs paramètres et met en jeu de nombreux processus. L’objectif de ce travail est de contrôler la luminescence des boites quantiques en jouant sur la position de la résonance plasmons des nanoparticules métalliques d’or. Dans le cadre de ce travail, nous avons étudié la luminescence des nanocristaux semi conducteurs lorsque ceux-ci sont en interaction avec des nanoparticules métalliques. En effet, nous avons observé deux types d’échantillons : l’un constitué de nanoparticules métalliques d’or de forme et de distribution aléatoires et l’autre constitué de nanoparticules métalliques d’or de taille, de forme et de distribution contrôlées. S’il est possible de contrôler la luminescence des boites quantiques par la résonance plasmons des nanoparticules métalliques, nous avons constaté que les deux études menées montrent un comportement des boites quantiques bien différent lorsque celles-ci sont couplées aux nanoparticules métalliques. La résonance plasmons ne joue pas un rôle prépondérant sur le contrôle de la luminescence pour le premier type d’échantillon

For several decades, the interest of much of the scientific community raises on the control of the luminescence of phosphors. This theme relates fields as diverse as optical cavities, photonic crystals, surfaces or metal nanoparticles. The luminescence of the luminophors can be completely modified (inhibited or enhanced) in the vicinity of metallic nanoparticles. The interaction between luminophors and metal nanoparticles depend on several factors and involves many processes. The objective of this work is to control the luminescence of quantum dots by adjusting the position of the plasmon resonance of gold metallic nanoparticles. As part of this work, we studied the luminescence of semiconductor nanocrystals when they are interacting with metal nanoparticles. Indeed, we observed two types of samples: one consisting of metallic nanoparticles of gold with random shape and distribution and the other consisting of metallic gold nanoparticles with controlled size, shape and distribution. If it is possible to control the luminescence of quantum dots by plasmon resonance of metallic nanoparticles, we found that both studies show a very different behavior of quantum dots when they are coupled to metallic nanoparticles. Plasmon resonance does not play a dominant role on the control of luminescence for the first type of sample