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Nanocristaux semi-conducteurs fluorescents. Des nanoparticules aux applications multiples| Réf : NM2033 v1
Auteur(s) : Emmanuel LHUILLIER, Benoît DUBERTRET
Date de publication : 10 juil. 2016
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Photoluminescence des nanotubes de carboneCet article fait partie de l’offre Nanosciences et nanotechnologies
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Jusque dans les années 1960, les objets de basse dimensionnalité restaient le domaine réservé des théoriciens. Dans les années 1970, avec le progrès des méthodes de fabrication et en particulier de l'épitaxie par jet moléculaire, il est devenu possible de concevoir des échantillons dont la taille est inférieure au rayon de Bohr du matériau qui le constitue. Alors que le silicium est le matériau roi de l'électronique, son gap indirect en fait un mauvais candidat pour des applications optiques. Au contraire, les semi-conducteurs III-V et en particulier GaAs présentent une structure de bande avec une bande interdite directe (ie le maximum de la bande de conduction se situe à la même impulsion que le minimum de la bande de conduction), c'est donc naturellement que ces matériaux se sont imposés pour l'optoélectronique. Dans les structures de semi-conducteurs de taille nanométrique, l'énergie de la bande interdite est modifiée par rapport au matériau massif par le confinement quantique. Le confinement quantique a permis un changement de paradigme pour ajuster les propriétés optiques des matériaux. Jusqu'ici, chaque matériau massif avait des propriétés optiques déterminées par l'énergie de sa bande interdite. Pour obtenir des propriétés accordables, il faut mettre au point un alliage de deux semi-conducteurs ce qui constitue un vrai problème de métallurgie. Avec le développement des structures de semi-conducteurs confinées, il devient au contraire possible d'ajuster l'énergie du matériau en modifiant ces propriétés géométriques. Au cours des années 1980-1990, cela a amené au développement d'une large gamme de dispositifs dont certains sont entrés dans la vie courante : la diode bleue composée de puits quantiques de GaN-InGaN , la diode laser de puissance en GaAs, les détecteurs infrarouges à puits quantiques à base de GaAs-AlGaAs ...
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NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES
(1) - NAKAMURA (S.), MUKAI (T.), SENOH (M.) - Candela-class high-brightness InGaN/AlGaN double-heterostructure blue-light-emitting diodes. - Appl. Phys. Lett. 64, 1687 (1994).
(2) - LEVINE (B.F.) - Quantum-well infrared photodetectors. - J. Appl. Phys. 74, R1 (1993).
(3) - FAIST (J.), CAPASSO (F.), SIVCO (D.L.), SIRTORI (C.), HUTCHINSON (A.L.), CHO (A.Y.) - Quantum cascade laser. - Science 264, 553 (1994).
(4) - MURRAY (C.B.), NORRIS (D.J.), BAWENDI (M.G.) - Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E = sulfur, selenium, tellurium) semiconductor nanocrystallites. - J. Am. Chem. Soc. 115, 8706-8715 (1993).
(5) - EKIMOV (A.I.), ONUSHCHENKO (A.A.) - Quantum Size Effect in 3-Dimensional Microscopic Semiconductor Crystals. - Jetp Lett. 1981, 34, 345.
(6) - BRUS...
http://www.30-years-qds.com : site d’une conférence retraçant les 30 ans de recherche sur les nanocristaux. Le site contient des vidéos des exposés donnés par les principaux acteurs du domaine
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Nanax : conférence europeénne sur les nanocristaux sous forme de workshop tous les deux ans.
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