Elaboration et caractérisation de nanocomposites organiques à matrice de silicium poreux : exemple du Poly (3'-acide acétique -2,2' -5, 2'' ter tiophène) et de ses complexes
Institution:
NantesDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
This work is realized in partnership between IMN in Nantes (France) and UCTM in Sofia (Bulgaria) financed by a French Government Scholarship. It consists in the elaboration and characterization of new nanocomposites based on a porous silicon matrix filled with polymers showing non linear optical properties used in the field of telecommunication. The tendency of communications networks is to use devices for ultrafast optical signal processing. Following à short bibliography, we present the first section of our work, which is the elaboration of porous silicon matrix from p and n doped silicon. This matrix must have a high porous volume, mesoporous diameter (20-50 nm) of the pores and the highest thickness. The morphology and the physicochemical characterization of our matrix are determined by different methods. In the second section we have optimized the chemical properties of the porous silicon surface by oxidation and surface modification with fluorinated and amino organosilanes to enhance the filling of the porous layer. Finally we have obtained a nanocomposite with a porous silicon matrix and poly (terthiophene-acetic-acid) and its complexes. The filling of the porous layer is realized by a new melting-based method. Primary measurements have been carried out to demonstrate the nonlinear optical properties of these nanocomposites
Abstract FR:
Ce travail de thèse est réalisé en cotutelle entre l‟IMN de Nantes (France) et UTCM de Sofia (Bulgarie) dans le cadre d‟une bourse du Gouvernement Français. Il consiste en l‟élaboration et caractérisation de nouveaux nanocomposites à base d‟une matrice de silicium poreux remplie avec des polymères qui présentent des propriétés optique non linéaires pour des applications de télécommunication, pour le traitement du signal optique en mode tout optique ultrarapide. Après une brève bibliographie, nous présentons une première partie de nos études qui consiste en l‟élaboration de la matrice en silicium poreux soit de type dopé p, soit dopé n, qui doit répondre aux besoins optiques : avoir une porosité élevée, des pores dans l‟échelle « mésoporeux » (20-50nm) et une épaisseur de la couche poreuse la plus importante possible. La morphologie et les caractéristiques physico-chimiques sont déterminées par différentes techniques de caractérisation. Une seconde partie traite des possibilités de modifier la nature chimique de la surface poreuse par oxydation et greffage d‟organosilanes fluoré ou aminé, pour optimiser le remplissage de la couche poreuse. Enfin la dernière partie présente la réalisation des nanocomposites à matrice de silicium poreux avec le poly (terthiophène-acide acétique) et ses complexes. Nous avons mis en évidence le remplissage par une nouvelle méthode - à la fusion. Une approche des mesures optiques a été menée pour montrer les propriétés optique non linéaires de ce matériau.