Couches minces et membranes auto-supportées de silicium poreux : nanocomposites hybrides et apport de la diffusion Raman infrarouge

par Dorra Abidi

Thèse de doctorat en Physique, de la particule à la matière condensée

Sous la direction de Jean-Louis Fave et de Samir Romdhane.

Soutenue en 2009

à Paris 6 en cotutelle avec Faculté des Sciences de Tunis .

mots clés

• Sillicium poreux
• Membrane auto-supportée
• Diffusion Raman
• Interférence de Fano
• Molécule organique
• Nanocomposite
• Photoluminescence
• Ellipsométrie

Résumé

La grande surface développée du silicium poreux favorise l'incorporation de molécules organiques. Des nanocomposites hybrides à base de molécules conjuguées luminescentes pourraient se prêter à des applications en optoélectronique. L’étude comprend deux parties essentielles : la première partie est consacrée à l’étude morphologique et optique des couches minces et des membranes auto-supportées de silicium poreux fabriquées au laboratoire, en utilisant la microscopie électronique, l’ellipsométrie spectroscopique et l’absorption. L'analyse microstructurale des couches poreuses par diffusion Raman permet d’estimer la distribution de tailles des nanocristallites via le modèle de confinement des phonons et aussi de confirmer l’absence de porteurs de charges libres. Une étude par Raman polarisé sur des membranes poreuses libres est révélatrice de l’inhomogénéité de la propagation de la lumière dans ce matériau. La deuxième partie est dédiée à l'étude des nanocomposites hybrides préparés avec des colorants laser et des polymères conjugués. L’étude est réalisée par photoluminescence, photoluminescence résolue en temps et diffusion Raman.

Titre traduit

Porous silicon thin layers and free standing membranes : hybrid nanocomposites and advantage of infrared raman scattering

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