Laboratoire Charles Coulomb UMR 5221 CNRS/UM2 (L2C)

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Electroluminescence dans les réseaux de nanotube de carbone

Encadrant : Nicolas IZARD

par Christelle EVE - publié le

Contexte :
Ces dernières années ont vu croître un nouveau domaine de recherche sur la photonique des nanotubes de carbone, grâce à leurs excellentes propriétés d’émission de lumière (Photoluminescence – PL) dans le domaine proche infra-rouge. De nombreux résultats ont déjà étés démontrés, comme l’intégration des nanotubes avec des guides d’ondes, le couplage de la PL avec des cavités photoniques, ou l’observation de sources de photons uniques. Ces résultats précurseurs ouvrent la voie à l’utilisation des nanotubes de carbone pour des applications en photoniques, mais se focalisent toutes sur une excitation optique des nanotubes. Peu d’études se sont intéressées au pompage électrique des nanotubes de carbone pour observer de l’électroluminescence (EL), obligatoire pour effectuer une percée des nanotubes de carbone dans le domaine de la photonique. Ces études préliminaires se sont concentrées sur l’utilisation de nanotubes individuels, mais l’utilisation de réseaux comprenant de quelques dizaines à quelques centaines de nanotubes serait bien plus intéressant d’un point de vue applicatif.
Nous proposons de réaliser, avec les techniques développées au L2C, des réseaux de nanotubes semiconducteurs, et d’étudier leurs propriétés électriques et optiques, par des mesures de spectroscopie d’absorption, de diffusion Raman et de photoluminescence, ainsi que par la réalisation de mesure de transport électrique.

Travail scientifique et technique
Les mécanismes d’électroluminescence à l’échelle d’un nanotube unique sont bien établis, mais ils restent débattus dans les réseaux de nanotubes. Les dernières avancées dans le domaine du tri des nanotubes et la réalisation de réseaux ont le potentiel pour accroître significativement notre compréhension des mécanismes d’électroluminescence dans les réseaux.

Dans ce stage, le stagiaire va :
- participer à l’extraction de nanotubes semiconducteurs, et procéder à leur caractérisation par spectroscopie d’absorption UV-Vis-NIR et de photoluminescence
- réaliser des films de nanotubes de densité contrôlés en utilisant les techniques développées au L2C, et procéder aux transferts de ces films sur d’autres substrats (quartz, silicium avec tranchées et électrodes...)
- caractériser les propriétés optiques des réseaux de nanotubes ainsi transférés par les diverses techniques de spectroscopie accessible au L2C (spectroscopie Raman et PL principalement)
- caractériser les propriétés de transport de ces films par des mesures électriques

Ce projet est adapté pour un étudiant avec un background en photonique, science des matériaux ou physique appliqué Une connaissance préalable des nanotubes de carbone n’est pas nécessaire. Le stage implique un travail important de préparation d’échantillon et l’utilisation de systèmes optique en espace libre à l’état de l’art, aussi le goût pour le travail expérimental est-il nécessaire. Un fort intérêt pour la recherche interdisciplinaire et apprendre de nouvelle chose est également essentiel. Ce stage sera idéalement prolongé en un sujet de thèse à l’état de l’art, pour développer un profil interdisciplinaire largement recherché dans le milieu de la recherche

Encadrant :
Nicolas Izard, nicolas.izard@umontpellier.fr - (+33) 4 67 14 35 28


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