Nanocomposites à base de ZnO nanostructurés et des dérivées du graphène : Synthèse et amélioration de leurs performances optoélectroniques

Abstract

Ce travail de thèse, divisé en deux parties principales, porte sur l’étude des nanocomposites à base de ZnO nanostructurés et du graphène et ses dérivés (G et GO) synthétisés par différentes nouvelles approches plus simples et bénéfiques qui permettent d'améliorer leurs performances optoélectroniques. Dans la première partie, nous préparons trois différents types de nanocomposites synthétisés par la voie hydrothermale et le processus de revêtement. L’étude des nanocomposites ZnO/GO préparés par la méthode hydrothermale (in-situ) a confirmé la formation des nanotiges de ZnO de structure würtzite hexagonale bien distribuées sur les feuillets du GO qui sont bien dispersées sans formation de structures empilées. Simultanément, l’étude spectroscopique des nanocomposites ZnO/GO et GO/ZnO/GO préparés par le processus de revêtement a montré que la luminescence des nanocomposite subit une extinction par rapport à celle du ZnO, confirmant ainsi un transfert de charge interfacial efficace entre ces deux composants. L’effet de l’excitation par différentes longueurs d’onde sur les propriétés optiques de ces nanocomposites est également discuté. La seconde partie de ce travail porte sur les films nanocomposites ZnO/G/Cu et ZnO/Cu synthétisés par le dépôt électrochimique. Nous avons montré l’effet significatif de la surface de graphène, le potentiel de dépôt ainsi que la concentration de l’électrolyte, la température et le temps de dépôt sur la modification de morphologie, la stoechiométrie et la cristallinité des nanostructures de ZnO. La croissance des nanofils/nanotiges de ZnO sur la surface du graphène ont montré une amélioration en termes de propriétés structurales et optiques. Les résultats obtenus mettent en évidence la possibilité d'utiliser ces nanocomposites pour obtenir de meilleures performances et une adéquation aux applications optoélectroniques.