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Benchikhi, Mohamed. Elaboration par chimie douce et caractérisations de semi-conducteurs nanométriques à base de sulfures (de type CuInS2) et d'oxydes (de type CuMoO4)

Benchikhi, Mohamed (2012). Elaboration par chimie douce et caractérisations de semi-conducteurs nanométriques à base de sulfures (de type CuInS2) et d'oxydes (de type CuMoO4).

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Résumé en francais

L'intérêt porté sur la miniaturisation des systèmes par la communauté scientifique est grand, que ce soit pour des raisons d'économie d'énergie, de mobilité ou d'innovation technologique. Le travail présenté dans ce manuscrit concerne l'élaboration par chimie douce et la caractérisation structurale, morphologique et physiques des semi-conducteurs à base de: - Sulfures métalliques CuInS2, CuIn(1-x)GaxS2, Cu2SnZnS4, - Oxydes métalliques CuMoO4, CuMo(1-x)WxO4. La première partie de cette thèse est consacrée à l'élaboration des nanoparticules de CuInS2 et Cu2ZnSnS4. Deux méthodes de synthèse ont été considérées pour l'élaboration de ces sulfures, purs ou dopés, sous la forme de poudre nanométrique. La première méthode consiste à faire réagir les chlorures métalliques dans un milieu de thiocyanate de potassium fondu (400°C), méthode utilisée pour la première fois pour la synthèse de CuInS2 et Cu2ZnSnS4. Dans la seconde voie nous avons employé le procédé polyol, qui consiste en une précipitation en milieu éthylène glycol à 200°C suivi d'un traitement thermique en milieu thiocyanate de potassium fondu. La deuxième partie de ce travail concerne l'étude du molybdates CuMo(1-x)WxO4 (avec 0 = x = 0,12). Quatre voies de synthèse ont été utilisées pour l'élaboration de ces molybdates: la voie solide, le procédé glycine - nitrate (G.N.P), la voie acrylate (prise au piège stérique) et la voie citrate. Les conditions optimales de synthèse ont été déterminées par la diffraction des rayons X et par d'analyse thermique. La granulométrie et la morphologie des poudres obtenues dépende de plusieurs paramètres: la méthode de synthèse, les conditions opératoires (la source de cuivre, pH, rapport acide citrique/cuivre (Cit/Cu), et température de calcination) et la concentration en tungstène. La dernière partie de ce travail est consacrée à l'étude de frittage des poudres de molybdate de cuivre. Deux méthodes de frittage ont été étudiées: le frittage conventionnel et le frittage par Spark Plasma Sintering(SPS). Les densifications obtenues pour molybdate non dopé sont respectivement de 95% et 99%. La céramique obtenue par SPS présente une taille des grains (0,5 micromètre) largement inférieur à celle obtenue de façon conventionnelle (2 micromètre).

Sous la direction du :
Directeur de thèse
El Ouatib, Rachida
Durand, Bernard
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des MATériaux (CIRIMAT), UMR 5085 ; Laboratoire de Physico-chimie des Matériaux inorganique (LPCMI), Université Hassan II de Casablanca
Mots-clés libres :CuInS2 - Cu2ZnSnS4 - CuMoO4 - Chimie douce - Semi-conducteur - Nanoparticules - Frittage SPS - Largeur de bande interdite - Morphologie
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :15 Apr 2013 10:02