Séminaire : Nanocristaux semi-conducteurs de type CdS et ZnO : une approche pluridisciplinaire

Mathieu FRÉGNAUX, ATER à ICube, fera une présentation de ses travaux le vendredi 4 octobre 2013 à 10h30 en salle 40 du bâtiment 40  au campus du CNRS de Cronenbourg (23 rue du Loess 67200 Strasbourg).

Titre : Nanocristaux semi-conducteurs de type CdS et ZnO : une approche pluridisciplinaire

Résumé : Des nanocristaux semi-conducteurs (quantum dots – QD) de type II-VI (CdS et ZnO) ont été élaborés par différentes méthodes chimiques relevant de l’approche bottom-up : les croissances (i) par source unique de précurseur et (ii) par voie micro-ondes pour CdS mais aussi (iii) par voie sol-gel pour ZnO. Dans les trois cas, l’utilisation de basses températures de croissance (T < 280°C) mais également le recours à des temps de réactions très courts (5 min < t < 2h) ont permis l’obtention de QD de petites tailles, 2 nm < Ø < 6 nm.
Dans le but d’étudier les propriétés physiques et chimiques des QD de CdS, un protocole de caractérisation par techniques conjointes a été mis au point. La spectrométrie de masse (SM) couplée à des sources d’ionisation douce (MALDI-TOF MS) a permis d’estimer la taille et la distribution en taille des QD. Ces estimations ont été confirmées par microscopie électronique en transmission (MET). La confrontation des résultats de SM et de MET a suggéré une géométrie des QD (i) sphérique et (ii) ellipsoïdale. La diffraction des rayons X (DRX) a montré l’état cristallin des nanoparticules en structures (i) würtzite et (ii) zinc blende. La spectroscopie optique à température ambiante (absorption et photoluminescence – PL) a témoigné des effets de confinement quantique par le glissement de la réponse excitonique en fonction de la taille des QD, tout en s’inscrivant dans la correspondance connue énergie-taille.