Nanocristaux et nanobâtonnets de CdSe déposés sous ultra-vide sur des sufaces de silicium hydrogénée, diamant hydrogénée et graphite résolues à l'échelle atomique
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This thesis is the first step of a project aiming to use a single isolated nanocristal as a photon nano-source, excited by the electrons of a stm. We have developped a way to synthesize very pure solutions of cdse nanocrystals and nanorods. At the same time, we have developped a deposition method by pulsed injection under uhv, allowing to deposit these nano-objects on clean and reconstructed hydrogenated silicon, hydrogenated diamond and graphite surfaces. With the stm, we verified that these surfaces remain clean and were reconstructed after the deposition and we performed tunneling spectroscopy measurements in order to characterise the double barrier tunnel junction formed by the surface-nanocrystal-tip. Thanks to this deposition method which preserves the surface structure, we have shown that the nanorods are spontaneously orientated (with respect to the surface structure) when they are deposited on the hydrogenated silicon and graphite surfaces. We concluded from the estimation of the different interaction energies between the nanorod and the surface that this spontaneous orientation is due to the anisotropic interaction of the nanorod's ligands with these surfaces. This phenomenon shows that the deposition of such objects on atomically structured surfaces can be used to control their organisation through the ligand-surface interaction.
Abstract FR:
Cette these s'inscrit dans le cadre d'un projet visant a utiliser un nanocristal de cdse individuel en tant que nano-source de photons excitee a l'aide des electrons issus de la pointe d'un stm. Nous avons devloppe une methode de synthese permettant d'obtenir des solutions bien purifiees de nanocristaux et de nanobatonnets de cdse. Parallelement, nous avons mis au point une methode de depot par injection pulsee sous ultra-vide permettant de deposer ces nano-objets sur les surfaces de silicium hydrogenee, diamant hydrogenee et graphite, propres et reconstruites. Grace au stm, nous avons pu verifier que ces surfaces demeurent propres et reconstruites apres le depot des nanocristaux. Nous avons egalement procede a l'observation de ces nanocristaux sur la surface de silicium hydrogenee ainsi qu'a des mesures de spectroscopie tunnel afin de caracteriser la double jonction tunnel surface-nanocristal-pointe. Grace a cette methode de depot permettant de preserver la structure et la proprete de la surface, nous avons mis en evidence un phenomene d'orientation spontanee des nanobatonnets sur les surfaces de silicium hydrogenee et de graphite. Le calcul des differentes energies d'interaction entre le nanobatonnet et la surface nous a permis de conclure que cette orientation spontanee decoule de l'interaction anisotrope des ligands des nanobatonnets avec ces surfaces. Ce phenomene montre l'interet de pouvoir deposer ces objets sur des surfaces structurees a l'echelle atomique afin de controler leur orientation via l'interaction ligand-surface.