Synthèses et caractérisations de nanoparticules de semiconducteurs II-VI de géométries contrôlées

par Sandrine Ithurria-Lhuillier

Thèse de doctorat en Physique et chimie des matériaux

Sous la direction de Benoît Dubertret.

Soutenue en 2010

à Paris 6 .

mots clés

• Composés semiconducteurs
• Nanocristaux semiconducteurs
• Puits quantiques

Résumé

Nous avons déterminé la pression locale dans des nanocristaux de CdS/ZnS grâce à la phosphorescence de l’ion manganèse. Cet élément dopant a été placé suivant des positions radiales contrôlées dans une coque de ZnS formée couches par couches. Les mesures de pression expérimentales sont remarquablement proches de celles déterminées en utilisant le modèle simple de mécanique d’une sphère élastique isotrope. Ainsi le modèle de la sphère élastique isotrope peut servir à la compréhension de certains phénomènes observés tels que les changements de phases cristallines, ou la rupture sous contraintes de certaines coques et peut permettre une meilleure conception des nanoparticules coeur/coque. Dans un deuxième temps, nous avons mis au point la synthèse de puits quantiques colloïdaux de CdSe, CdS et CdTe. L’épaisseur de ces nanoparticules est contrôlée à la monocouche atomique près et elles présentent des propriétés physiques exceptionnelles. Nous citerons, notamment, leur émission avec des largeurs à mi-hauteur de l’ordre de kT à température ambiante. Enfin, nous montrons qu’il est possible d’étendre latéralement ces nanoparticules et le modèle k. P appliqué aux puits quantiques permet de revenir aux vraies épaisseurs des nanoplaquettes et de vérifier les paramètres physiques pour les trois matériaux.

Titre traduit

Synthesis and characterization of nanoparticles of II-VI semiconductors with controlled geometries

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