Thèse soutenue le 16 octobre 2018 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Nanophysique

Résumé :
Les recherches sur les nanocristaux semiconducteur (NC) ont conduit à des résultats scientifiques fascinants, spécialement pour l'application en dispositifs optoélectroniques. Afin de répondre à certaines exigences comme des coûts mineurs, des gains d'efficacité, des composants respectueux de l'environnement, etc., des nouvelles méthodes sont explorées: dans les procédés en solution, dans l'ingénierie de bande et des niveaux d'énergie. En particulier, la méthode de synthèse peut influencer les propriétés optoélectroniques. Par conséquent, une meilleure compréhension des facteurs complexes pendant la synthèse entraînera une amélioration des performances.
La microscopie électronique avancée fournit un moyen précis de recueillir des informations sur la morphologie, la structure cristalline et la composition chimique des matériaux avec une résolution spatiale au niveau atomique. La première partie de cette thèse traite de la synthèse et de la préparation des échantillons pour la microscopie électronique à transmission en haute résolution (HRTEM).
La deuxième partie traite du mécanisme de croissance des NC Cu₂ZnSnS₄ synthétisés par une méthode colloïdale. La morphologie et la stoechiométrie des intermédiaires de réaction extraits après différents intervalles de temps sont déterminés par HRTEM et analyse dispersive en énergie (EDS).
Deux méthodes complémentaires, la diffraction par nanofaisceau d’électrons en précession (NPED) et la microscope électronique en transmission par balayage à haute résolution avec imagerie en champ sombre avec détecteur annulaire à grand angle (HRSTEM-HAADF) permettent une profonde caractérisation de la structure cristalline.
En outre, la structure cristalline de NC CsPbBr₃ est résolue avec simulations de STEM-HAADF. Cet approche peut différencier entre structures cristallines cubiques et orthorhombiques, impossible avec techniques de diffraction traditionnelles. Enfin, l'influence des méthodes de synthèse sur la morphologie et sur la structure cristalline de NC CuFeS₂ pour applications dans le domaine de la thermoélectricité est analysée par HRTEM.


Jury :
Président : Alain Ibanez
Rapporteur : Nicolas Lequeux
Rapporteur : Nicolas Menguy
Examinateur : Eirini Sarigiannidou
Thèse dirigée par Frédéric Chandezon et Jean-Luc Rouvière

Mots clés :
TEM, nanocristaux, photophore, thermoélectricité, Perovskite, Stem, Nanoparticules, Czts, Coeur/coquille, Tem

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