Contribution à l'étude des propriétés otoélectoniques et mécaniques du phosphorène et ses dérivées

Abstract

Cette thèse est une contribution à l’étude des propriétés physiques d’une nouvelle classe des matériaux, notamment les matériaux à base de phosphorène et ses dérivées. À ce propos, nous avons commencé par détailler les outils de base des méthodes numériques, tel que la résolution de l’équation de Bethe-Salpeter cruciale pour l’effet excitonique. Ensuite, nous avons exploré les caractéristiques physiques des matériaux 2D telles que la stabilité thermodynamique, les constantes élastiques, les propriétés optiques ainsi que le magnétisme et l’effet du couplage spin-orbite. Les méthodes de fabrication du phosphorène et ses dérivées ainsi que leurs domaines d’applications sont également présentés. Conscients de la dégradation du phosphorène aux conditions ambiantes lors de son exposition à l’air, ce qui constitue un obstacle pour la performance des dispositifs à base de ce matériau, nous avons étudié l’effet de l’oxydation sur les propriétés physiques du phosphorène. Les résultats obtenus ont montré que ces nouvelles dérivées sont adaptées pour des applications électroniques, optiques et photovoltaïques.