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Single wall carbon nanotube growth from bimetallic nanoparticles : a parametric study of the synthesis up to potential application in nano-electronics.

Résumé : Ce manuscrit présente une étude expérimentale autour de la synthèse des nanotubes de carbone et de leurs possibles intégrations dans des dispositifs. Les remarquables propriétés électroniques et optiques des nanotubes en font un matériau de choix pour entre autres, la nanoélectronique. Néanmoins, l’intégration des nanotubes dans des dispositifs performants est encore aujourd’hui un défi. Cela repose principalement sur la difficulté d’obtenir de grandes quantités de nanotubes mono-paroi avec des propriétés uniformes, propriétés qui sont définies par la structure du nanotube (i.e. leur angle chiral et leur diamètre). Ainsi, réaliser des synthèses de nanotube de carbone avec un contrôle de leur structure représente un point clé pour le progrès dans ce domaine.Nous avons donc mis en place une nouvelle méthode de synthèse de nanotubes de carbone basée sur la chimie de coordination et le dépôt chimique en phase vapeur activé par filament chaud. Cette synthèse permet la conception de nombreux nouveaux catalyseurs bimétalliques pour la croissance des nanotubes de carbone. Comme le procédé mis en place est très générique, des études paramétriques peuvent être réalisées de manière à mieux comprendre l’influence des différents paramètres de la croissance sur la structure des nanotubes obtenue. Nous discuterons ici du rôle de la température et de la composition chimique du catalyseur. Les nanotubes obtenus sont principalement caractérisés par spectroscopie Raman et par microscopies électroniques.Afin de valider les observations obtenues par spectroscopie Raman, les nanotubes synthétisés ont aussi été intégrés dans des dispositifs de type transistor à effet de champ. Une analyse des performances des transistors en fonction des différents nanotubes utilisés dans le canal est présentée.Enfin, les nanotubes intégrés dans ces transistors ont été fonctionnalisés avec un chromophore de ruthénium. Nous avons montré que cette fonctionnalisation nous permet de moduler, grâce à une impulsion lumineuse, la conductivité du dispositif sur trois ordres de grandeur.
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Theses
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01691298
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Tuesday, January 23, 2018 - 6:08:14 PM
Last modification on : Wednesday, February 5, 2020 - 4:28:33 AM
Document(s) archivé(s) le : Thursday, May 24, 2018 - 2:59:32 PM

File

65149_FOREL_2017_archivage.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01691298, version 1

Citation

Salomé Forel. Single wall carbon nanotube growth from bimetallic nanoparticles : a parametric study of the synthesis up to potential application in nano-electronics.. Inorganic chemistry. Université Paris-Saclay, 2017. English. ⟨NNT : 2017SACLX094⟩. ⟨tel-01691298⟩

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