Nanocomposites de silicium : fabrication et caracterisation PDF Download
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Author: Laurent Montes
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 206
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Book Description
CE MEMOIRE PRESENTE L'ETUDE DE DIFFERENTS NANOCOMPOSITES DE SILICIUM. DANS UNE PREMIERE APPROCHE NOUS INTRODUISONS PAR ELECTROCHIMIE DES SEMICONDUCTEURS II-VI DANS DES COUCHES DE SILICIUM POREUX. LES CONDITIONS DE CO-DEPOT DE CDTE ET ZNSE SONT PREALABLEMENT ETUDIEES SUR ELECTRODE METALLIQUE PUIS SUR SILICIUM. LE DEPOT DE CDTE EST TRES CRISTALLIN MAIS IL DEGRADE FORTEMENT LA LUMINESCENCE DES COUCHES DE SILICIUM POREUX. LE DEPOT DE ZNSE EST AMORPHE MAIS PRESERVE EN REVANCHE LA PHOTOLUMINESCENCE DU SILICIUM POREUX. ON MONTRE QUE POUR DES SUBSTRATS DE SILICIUM DE TYPE N, LE DEPOT SE REALISE PREFERENTIELLEMENT EN HAUT DE LA COUCHE POREUSE. CE RESULTAT EST EXPLIQUE PAR LE FAIT QUE LE PROCESSUS ELECTROCHIMIQUE EST LIMITE PAR LA DIFFUSION DES ESPECES EN SOLUTION. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE LOCALISATION DU DEPOT EN UTILISANT UN ECLAIREMENT INFRAROUGE DE SUBSTRATS DE TYPE P POUR QUE LES ELECTRONS NECESSAIRES AUX REACTIONS ELECTROCHIMIQUES SOIENT GENERES DANS LA PARTIE INFERIEURE DES COUCHES. LE DEPOT SE PROPAGE DEPUIS L'INTERFACE SILICIUM POREUX/SILICIUM MASSIF VERS LE SOMMET DE LA COUCHE. UN CONTACT INTIME DU DEPOT DE ZNSE AVEC LES CRISTALLITES DE SILICIUM EST MIS EN EVIDENCE. LES PROPRIETES ELECTRO-OPTIQUES DES NANOCOMPOSITES ZNSE/SILICIUM FORMES SONT NETTEMENT AMELIOREES PAR RAPPORT AUX COUCHES SIMPLES DE SILICIUM POREUX. DANS UNE SECONDE APPROCHE, DES COUCHES DE SILICIUM AMORPHE SONT PARTIELLEMENT CRISTALLISEES. POUR DES COUCHES SIMPLES, UN PRE-TRAITEMENT AVEC UN PLASMA D'HYDROGENE ACCELERE LA CRISTALLISATION. LA PHOTOLUMINESCENCE DANS LE DOMAINE VISIBLE EST ATTRIBUEE A UNE DIMINUTION DE LA CONCENTRATION DE DEFAUTS DANS LE GAP ET NON A UN EFFET DE CONFINEMENT QUANTIQUE. DES MULTICOUCHES DE NANOCRISTAUX DE SILICIUM DANS DE LA SILICE ONT AUSSI ETE REALISEES ; L'HYSTERESIS QUI EST OBSERVEE DANS LES CARACTERISTIQUES C-V DE CES DISPOSITIFS EST ATTRIBUEE AU BLOCAGE DE COULOMB DES ELECTRONS DANS LES NANOCRISTAUX. LA REALISATION DE MEMOIRES NON-VOLATILE EST DEMONTREE.
Author: Laurent Montes
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Languages : fr
Pages : 206
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CE MEMOIRE PRESENTE L'ETUDE DE DIFFERENTS NANOCOMPOSITES DE SILICIUM. DANS UNE PREMIERE APPROCHE NOUS INTRODUISONS PAR ELECTROCHIMIE DES SEMICONDUCTEURS II-VI DANS DES COUCHES DE SILICIUM POREUX. LES CONDITIONS DE CO-DEPOT DE CDTE ET ZNSE SONT PREALABLEMENT ETUDIEES SUR ELECTRODE METALLIQUE PUIS SUR SILICIUM. LE DEPOT DE CDTE EST TRES CRISTALLIN MAIS IL DEGRADE FORTEMENT LA LUMINESCENCE DES COUCHES DE SILICIUM POREUX. LE DEPOT DE ZNSE EST AMORPHE MAIS PRESERVE EN REVANCHE LA PHOTOLUMINESCENCE DU SILICIUM POREUX. ON MONTRE QUE POUR DES SUBSTRATS DE SILICIUM DE TYPE N, LE DEPOT SE REALISE PREFERENTIELLEMENT EN HAUT DE LA COUCHE POREUSE. CE RESULTAT EST EXPLIQUE PAR LE FAIT QUE LE PROCESSUS ELECTROCHIMIQUE EST LIMITE PAR LA DIFFUSION DES ESPECES EN SOLUTION. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE LOCALISATION DU DEPOT EN UTILISANT UN ECLAIREMENT INFRAROUGE DE SUBSTRATS DE TYPE P POUR QUE LES ELECTRONS NECESSAIRES AUX REACTIONS ELECTROCHIMIQUES SOIENT GENERES DANS LA PARTIE INFERIEURE DES COUCHES. LE DEPOT SE PROPAGE DEPUIS L'INTERFACE SILICIUM POREUX/SILICIUM MASSIF VERS LE SOMMET DE LA COUCHE. UN CONTACT INTIME DU DEPOT DE ZNSE AVEC LES CRISTALLITES DE SILICIUM EST MIS EN EVIDENCE. LES PROPRIETES ELECTRO-OPTIQUES DES NANOCOMPOSITES ZNSE/SILICIUM FORMES SONT NETTEMENT AMELIOREES PAR RAPPORT AUX COUCHES SIMPLES DE SILICIUM POREUX. DANS UNE SECONDE APPROCHE, DES COUCHES DE SILICIUM AMORPHE SONT PARTIELLEMENT CRISTALLISEES. POUR DES COUCHES SIMPLES, UN PRE-TRAITEMENT AVEC UN PLASMA D'HYDROGENE ACCELERE LA CRISTALLISATION. LA PHOTOLUMINESCENCE DANS LE DOMAINE VISIBLE EST ATTRIBUEE A UNE DIMINUTION DE LA CONCENTRATION DE DEFAUTS DANS LE GAP ET NON A UN EFFET DE CONFINEMENT QUANTIQUE. DES MULTICOUCHES DE NANOCRISTAUX DE SILICIUM DANS DE LA SILICE ONT AUSSI ETE REALISEES ; L'HYSTERESIS QUI EST OBSERVEE DANS LES CARACTERISTIQUES C-V DE CES DISPOSITIFS EST ATTRIBUEE AU BLOCAGE DE COULOMB DES ELECTRONS DANS LES NANOCRISTAUX. LA REALISATION DE MEMOIRES NON-VOLATILE EST DEMONTREE.
Author: MICKAEL.. GROS JEAN
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Languages : fr
Pages : 165
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Book Description
CE TRAVAIL EST CONSACRE A LA FABRICATION ET A LA CARACTERISATION DE STRUCTURES NANOCOMPOSITES SILICIUM POREUX/CDS. UNE ETUDE APPROFONDIE DE LA CHIMIE DES SOLUTIONS CONTENANT DES IONS CD + + ET L'UTILISATION D'UN PRECURSEUR DE SOUFRE TRES REACTIF, LA THIOACETAMIDE, ONT PERMIS DE METTRE AU POINT UN PROCEDE DE DEPOT DE CDS ADAPTE AU SILICIUM POREUX (FAIBLE PH ET TEMPERATURE AMBIANTE). CE PROCEDE DE DEPOT, APPELE DEPOT SEQUENTIEL, UTILISE DEUX BAINS SEPARES : UN PREMIER BAIN POUR L'ADSORPTION D'HYDROXYDE DE CADMIUM ET UN DEUXIEME BAIN POUR LA TRANSFORMATION DE CET HYDROXYDE DE CADMIUM EN CDS. L'UTILISATION DE TECHNIQUES DE CARACTERISATION COMME LA SPECTROMETRIE AUGER, LA SPECTROMETRIE RUTHERFORD, LA SPECTROMETRIE D'ELECTRONS OU LA DIFFRACTION DES RAYONS X CONFIRME QU'IL SE FORME DU CDS DANS LES PORES DU SILICIUM CE QUI CONDUIT PAR AILLEURS A LA COMPRESSION DE LA STRUCTURE POREUSE. LA SPECTROMETRIE D'ELECTRONS ET LA SPECTROSCOPIE INFRAROUGE REVELENT QUE LE MATERIAU POREUX EST OXYDE PAR LES BAINS DE DEPOT, CE QUI EST PROBABLEMENT A L'ORIGINE DE LA PERTE DE SES PROPRIETES DE LUMINESCENCE. LA METHYLATION PREALABLE DU SQUELETTE POREUX AVANT DEPOT DE CDS PERMET D'EVITER CETTE OXYDATION. LES COUCHES NANOCOMPOSITES AINSI OBTENUES CONSERVENT LEUR PROPRIETE DE PHOTOLUMINESCENCE ET PERMETTENT D'OBTENIR DES STRUCTURES ELECTROLUMINESCENTES POUR DES POLARISATIONS ELECTRIQUES D'ENVIRON 2 VOLTS, AVEC CEPENDANT UN RENDEMENT QUI RESTE FAIBLE.
Author: DAVID.. O'SULLIVAN
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 330
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L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE ETAIT DE DEVELOPPER UN PROTOCOLE DE FABRICATION DE NANOCOMPOSITES A MATRICE D'ALUMINE RENFORCEE PAR DES PARTICULES NANOMETRIQUES (
Author: Christine Kermel
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Languages : fr
Pages : 236
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Le but de ce travail était de rendre possible la production industrielle de grains abrasifs micro- et nanocomposites alumine-SiC aux propriétés supérieures à celles des abrasifs commerciaux en alumine. La synthèse hydrothermale (à partir de nitrate d'aluminium), suivie d'un pressage à chaud, a d'abord permis d'obtenir des nanocomposites Al2O3-SiC par voie aqueuse. Le produit intermédiaire de ce procédé est une poudre boehmite-SiC, qui présente une vitesse maximale de densification sans pression appliquée vers 1500°C. Or le boehmite est la matière première des grains abrasifs "alumine sol-gel" fabriqués industriellement, aussi avons nous choisi d'adapter ce procédé de fabrication par l'ajout d'une suspension de SiC avant l'étape de gélification. Les conditions de frittage naturel ont été étudiées en fonction de la taille et de la quantité de SiC ajouté. Les meilleures performance d'usure, otenues pour 1 vol. % SiC 200 nm (1500 °C) et 1 vol. % de SiC 14μm (1400 °C), sont supérieures à celles des abrasifs commerciaux en alumine. Pour de bonnes propriétés d'usure, les grains abrasifs doivent avoir une densité apparente ≥ 95 %, une dureté ≥ 20 GPa, et une matrice à grains fins (1 à 2μm)
Author: Diyana Badeva
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131586361
Category :
Languages : fr
Pages : 224
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Après une brève bibliographie, nous présentons une première partie de nos études qui consiste en l'élaboration de la matrice en silicium poreux soit de type dopé p, soit dopé n, qui doit répondre aux besoins optiques: avoir une porosité élevée, des pores dans l'échelle « mésoporeux » (20-50nm) et une épaisseur de la couche poreuse la plus importante possible. La morphologie et les caractéristiques physico-chimiques sont déterminées par différentes techniques de caractérisation. Une seconde partie traite des possibilités de modifier la nature chimique de la surface poreuse par oxydation et greffage d'organosilanes fluoré ou aminé, pour optimiser le remplissage de la couche poreuse. Enfin la dernière partie présente la réalisation des nanocomposites à matrice de silicium poreux avec le poly (terthiophène-acide acétique) et ses complexes. Nous avons mis en évidence le remplissage par une nouvelle méthode - à la fusion. Une approche des mesures optiques a été menée pour montrer les propriétés optique non linéaires de ce matériau.
Author: Jérémy Barbé
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 178
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En raison de leurs propriétés nouvelles, les matériaux composites à base de nanocristaux de silicium (nc-Si) contenus dans des matrices siliciées amorphes suscitent un intérêt grandissant pour les nombreuses applications envisagées dans les domaines de l'électronique et du photovoltaïque. La fabrication de ces nanostructures est parfaitement compatible avec les technologies existantes. Toutefois, afin d'être intégrés avec succès dans ces dispositifs, les nc-Si et leur environnement doivent avoir des propriétés maitrisées. Dans ce contexte, le travail de thèse a consisté en l'élaboration et la caractérisation de couches de carbure et nitrure de silicium contenant des nc-Si. Ces deux matrices ont retenu notre attention en raison de leur gap intermédiaire entre la silice et le silicium qui permettrait d'obtenir des propriétés améliorées pour les composants électriques. Deux techniques de fabrication ont été étudiées : la nucléation/croissance de nc-Si sur des couches minces a-SiCx par dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD), et le dépôt par CVD assisté par plasma pulsé (PPECVD) d'alliages a-SiNx riches en Si, suivi d'un recuit à haute température. Lors de l'interprétation des résultats, une attention particulière a été portée aux effets de surface/interface et au rôle de la matrice sur les propriétés mesurées. Après avoir étudié et maitrisé les conditions de dépôt d'alliages a-SiCx:H par PECVD, nous montrons que la nucléation/croissance de nc-Si sur une surface a-Si0,8C0,2 par LPCVD est favorisée en raison de la concentration en Si élevée de la matrice. Des densités surfaciques de nc-Si supérieures à 1012 cm-2 ont ainsi été atteintes, même pour des temps de dépôt courts ou des débits de silane faibles. Ces premiers résultats indiquent la faisabilité de ce type de structure. Une étude approfondie sur le couple nc-Si/nitrure de silicium a ensuite été menée. Les propriétés structurales, optiques et électriques de couches de nitrure contenant des nc-Si ont été caractérisées à partir d'un large éventail de techniques. Après avoir estimé la taille des nc-Si par spectroscopie Raman, la déconvolution des spectres XPS nous a permis d'expliquer les processus de formation des nc-Si lors du recuit et de proposer un modèle pour décrire la structure des interfaces nc-Si/a-Si3N4. Les propriétés optiques des nc-Si ont ensuite été déterminées par ellipsométrie spectroscopique et spectrophotométrie UV-Vis. L'élargissement du gap, le lissage des constantes diélectriques et l'augmentation du coefficient d'absorption aux faibles énergies avec la diminution de la taille des particules suggèrent un effet de confinement quantique au sein des nc-Si. Des mesures de photoluminescence résolue en temps nous ont permis de conclure que l'utilisation d'une matrice de nitrure est peu appropriée à l'étude de l'émission optique des nc-Si en raison des nombreux défauts radiatifs et non radiatifs présents dans la matrice et aux interfaces. Enfin, les mécanismes de transport des porteurs de charge à travers la couche nanocomposite ont été étudiés à partir de mesures courant-tension. En raison de son caractère percolé, la couche se comporte de façon analogue à une couche de Si polycristallin avec une faible concentration de liaisons pendantes du Si. Un effet de photoconduction attribué aux nc-Si est observé, ce qui offre des perspectives de travail intéressantes.
Author: Xiaoying Wang
Publisher: Nova Science Publishers
ISBN: 9781629482262
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 0
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Book Description
The intention of this book is to provide an updated view of the synthesis, characterisation and applications of different kinds of nanocomposites. It includes 9 review chapters and 8 research chapters. The review articles introduce various nanocomposites like polymer-based nanocomposite (polymer-based carbonaceous nanocomposites, chitosan-quantum dots nanocomposites and chitosan-based inorganic nanocomposites), UV-cured nanocomposite coatings, carbon dots nanocomposites, layered double hydroxides/organo nanocomposites, catalytic membranes loaded with nanocomposite materials and block copolymer nanocomposites. The research articles include studies on the influence of silica nanoparticles on functional properties of polyurethane nanocomposites, the annealing effects in nanostructured carbon-copper films, fabrication, characterisation and modelling of functionally graded synthetic graphite/polymer nanocomposites, the mass transfer process in metal-ion exchanger nanocomposites, mechanosynthesis of Fe-MeC (Me=V, Ti, Nb) nanocomposites, preparation and adsorption for Congo red of rectorite/chitosan nanocomposite, synthesis, assembly, and performance of metal-oxide based nanocomposites using polyol technique and electrospinning and also synthesis and applications of developed metal matrix/nanodiamond composites. According to this book, you can get a comprehensive understanding about the development of nanocomposites in recent years. Moreover, you can figure out detailed synthesis methods as well as advanced characterisation methods for nanocomposites. It will be an inspiration for applications of nanocomposites in various fields. By covering both the fundamentals and synthetic applications, it is therefore suitable for both new and experienced researchers, chemists, biochemists, natural product chemists and graduate students.
Author: Nicolas Errien
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 133
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Book Description
La réalisation de nanocomposites à propriétés optiques non linéaires importantes à base de silicium poreux (ou silice poreuse) et de polymères conjugués est très intéressante. En effet, on peut facilement intégrer cette technologie à celle de la microélectronique. Nous présentons tout d'abord, la caractérisation de la matrice en silicium poreux ainsi que celle en silice poreuse. Nous avons déterminé les caractéristiques physico-chimiques de nos matrices ainsi que leurs morphologies. Ensuite, nous avons introduit des matériaux actifs à l'intérieur des pores. Nous avons rempli électrochimiquement le silicium poreux par le poly(3-alkylthiophène) : PT12 et nous avons réalisé un nanocomposite de silice poreuse remplie par le poly(diacétylène para toluène sulfonate) : PDA-TS. Les propriétés optiques non linéaires intéressantes de ces nanocomposites ont été mises en évidence. Nous avons aussi rempli des guides plans par ces deux méthodes, et par la même, obtenu un guide optique actif.
Author: Sylvain Pelletier
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 702
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Book Description
Author: Diyana Badeva
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 400
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Book Description
Ce travail de thèse est réalisé en cotutelle entre l‟IMN de Nantes (France) et UTCM de Sofia (Bulgarie) dans le cadre d‟une bourse du Gouvernement Français. Il consiste en l‟élaboration et caractérisation de nouveaux nanocomposites à base d‟une matrice de silicium poreux remplie avec des polymères qui présentent des propriétés optique non linéaires pour des applications de télécommunication, pour le traitement du signal optique en mode tout optique ultrarapide. Après une brève bibliographie, nous présentons une première partie de nos études qui consiste en l‟élaboration de la matrice en silicium poreux soit de type dopé p, soit dopé n, qui doit répondre aux besoins optiques : avoir une porosité élevée, des pores dans l‟échelle « mésoporeux » (20-50nm) et une épaisseur de la couche poreuse la plus importante possible. La morphologie et les caractéristiques physico-chimiques sont déterminées par différentes techniques de caractérisation. Une seconde partie traite des possibilités de modifier la nature chimique de la surface poreuse par oxydation et greffage d‟organosilanes fluoré ou aminé, pour optimiser le remplissage de la couche poreuse. Enfin la dernière partie présente la réalisation des nanocomposites à matrice de silicium poreux avec le poly (terthiophène-acide acétique) et ses complexes. Nous avons mis en évidence le remplissage par une nouvelle méthode - à la fusion. Une approche des mesures optiques a été menée pour montrer les propriétés optique non linéaires de ce matériau.
