Nanocristaux semi-conducteurs : couplage avec des structures plasmoniques à 4 K et effets collectifs

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Coste, Antoine
Copyright Year	2019
Abstract	Les nanocristaux colloidaux sont des fluorophores semi-conducteurs de taille nanometrique. Fluorescents a temperature ambiante et synthetises par voie chimique, ces nanoemetteurs representent d'excellents candidats pour divers domaines d'application tels que l'eclairage, le marquage biologique ou le photovoltaique.Mon travail experimental, s'inscrit dans le developpement de ces nanoemetteurs via deux approches differentes : leur couplage avec des nanostructures plasmoniques a 4K et la mise en place de regime d'emission collective.Dans un premier temps, nous avons etudie le couplage de nancoristaux individuels avec des films d'or plan dans le but de reduire les pertes par effet Joule. Tout d'abord, nous nous sommes interesses a l'influence de la temperature sur ce couplage. A partir d'experiences de photoluminescence et de simulations numeriques effectuees par Gerard Colas des Francs du LCIB, nous avons pu mesurer et simuler une forte diminuation de l'acceleration du temps caracteristique d'emission des nanocristaux lorsque la temperature passe de 300K a 4K. Cette diminution est directement liee a une importante diminution des pertes ohmiques des couches d'or. L'efficacite quantique des nanocristaux est ainsi augementee d'un facteur 3. Ensuite, nous avons etudie l'influence de la cristallinite de l'or sur ce couplage. A nouveau une forte reduction de l'acceleration de l'emission des nanocristaux a ete mesuree sur or cristallin en comparaison avec des couches d'or amorphe. Ces mesures laissent de nouveau presager une reduction des pertes par effet Joule ainsi qu'une augmentation d'au moins un facteur deux de l'efficacite quantique des nanocristaux.Dans un second temps, nous avons effectue les premieres caracterisations d'agregats de nanocristaux enrobes dans une coquille de silice. A temperature ambiante, nous avons mis en evidence la presence d'interaction de type FRET entre les nanocristaux emettant dans le bleu et les nanocristaux emettant dans le rouge. Cette interaction permet ainsi une acceleration de l'emission globale des agregats. A 4K, nous avons observe une modification de la dynamique d'emission des agregats avec l'apparition de deux echelles de temps differentes. Pour les temps courts, la dynamique d'emission est acceleree et est regie par la recombinaison de l'exciton. Pour les temps longs, la dynamique d'emission est regie par une loi de puissance traduisant ainsi l'apparition de temps caracteristiques d'emission extremement longs.
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Language	English
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Resource Type	Article