Optical and electronic properties of exfoliated black phosphorus and quantum dots

Abstract

L'essentiel de ce travail de thèse est structuré autour de la synthèse du phosphore noir exfolié/de boîtes quantique de phosphore noir, par la méthode d’exfoliation en phase liquide ; ainsi que l’étude des propriétés optiques/electronique de ces matériaux par différentes techniques de caractérisation structurale/spectroscopique (TEM, EELS, UV-VIS, Raman, FTIR) ainsi que par des méthodes de calcul tels que la DFT/la dynamique moléculaire. Nos résultats montrent que le phosphore noir massif a un faible gap 0.3eV, d’où l’utilité d’exfolier ce matériau 2D afin d’optimiser ses propriétés opto-électronique. D’où l’utilité d’avoir utilisé la dynamique moléculaire afin de bien comprendre le processus d’exfoliation pour une meilleure optimisation. Nous avons trouvé que les solvants planaires, ayant une grande énergie d’interaction avec le phosphore noir/une bonne diffusion donne le meilleur rendement exfoliation / stabilité de la solution. Par la suite, nous avons utilisé le solvent optimale, pour synthétisez des couches de phosphorene/de boite quantique. L’effet de confinement quantique dans les boîtes quantiques de phosphore noir/de phosphorene est largement étudié d'un point de vue expérimental/théorique.