Etude de structures hybrides couches minces organiques/boîtes quantiques semiconductrices inorganiques

• Main Author: Lin, Hung-Ju
• Language: ENG
• Published: Aix-Marseille Université 2013
• Subjects: [SPI:OPTI] Engineering Sciences/Optics / Photonic; [SPI:OPTI] Sciences de l'ingénieur/Optique / photonique; nanostructures quantiques; optique et photonique; couches minces organiques; semiconducteurs
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00949044; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/94/90/44/PDF/Dissertation_Hung-Ju_Fv-2014-2-19_FR_.pdf

Les nanocristaux de semi-conducteurs, ou boites quantiques, trouvent leur application dans de nombreux domaines. Pendant cette thèse nous avons étudié les propriétés optiques de couches minces nanocomposites de polymère PMMA contenant différentes concentrations de boites quantiques CdSe/ZnS. Les spectres d'absorption et de luminescence peuvent être expliqués par la mécanique quantique. A partir des spectres de luminescence mesurés nous montrons clairement l'effet du couplage entre les boites quantiques. Sous l'effet d'un faisceau pompe à 514nm le spectre de luminescence centré à 560nm évolue fortement au cours du temps. Nous montrons que ces couches luminescentes qui convertissent ainsi les fréquences optiques peuvent permettre d'augmenter l'efficacité de cellules solaires. Par ailleurs, pour bénéficier au mieux du fort rendement de photoluminescence, il est nécessaire de contrôler la répartition spatiale de la lumière émise. Pour contrôler cette répartition une nanostructure bi périodique a été réalisée dans des couches de PMMA contenant les boites quantiques par nano-impression, en utilisant un moule en silicium gravé. La caractérisation de la structure réalisée met en évidence la qualité de la méthode utilisée. On montre également, par la théorie, à la fois que le champ local est résonant dans la structure et que la lumière se répartie en champ lointain dans les directions de diffraction contrôlées par la période du réseau.