Abdelouahab CHOUKHA
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeur de thèse : Jocelyn Achard
Co-encadrant : Azadeh Valinattajomran
Titre de la thèse : Optimisation de la synthèse de nanodiamants dopés au bore par plasmas micro-ondes : diagnostic spectroscopique et analyse des matériaux
Le diamant est connu pour être l’un des semi-conducteurs à large bande interdite présentant les propriétés les plus favorables pour le développement de composants en électronique. Ce matériau peut se déposer en couches minces sous forme mono-, poly- et nanocristalline en utilisant un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes (MPACVD). Plus récemment, un procédé de croissance de nanoparticules de diamant (ND) a été développé mais les premiers travaux ont été menés sur la synthèse de ce matériau pour des applications quantiques (dopage azote, Silicium et Germanium pour former respectivement des centres NV, SiV et GeV). De manière à étendre le domaine d’application, il est important de pouvoir faire progresser le procédé et de travailler sur l’inclusion de bore dans ces ND. Cela permettra de créer des propriétés semi-conductrices à ces nanoobjets et ouvrir une nouvelle classe d’applications, notamment pour le développement d’électrodes à grande surface spécifique pour l’électrochimie, des matériaux d’électrode dans les super-condensateurs, des matériaux électro-catalytiques dans les piles à combustible et pour des dispositifs et capteurs électroniques en diamant à l’échelle nanométrique.
Thesis title : Optimization of Boron-Doped Nanodiamond Synthesis by Microwave Plasma: Spectroscopic Diagnostics and Materials Analysis
Diamond is known to be one of the wide bandgap semiconductors with the most favorable properties for the development of electronic components. This material can be deposited as thin films in mono-, poly-, and nanocrystalline form using the microwave plasma-assisted chemical vapor deposition (MPCVD) process. More recently, a process for the growth of diamond nanoparticles (NDs) has been developed, but the first studies were carried out on the synthesis of this material for quantum applications (nitrogen, silicon, and germanium doping to form NV, SiV, and GeV centers, respectively). In order to broaden the field of application, it is important to advance the process and work on the incorporation of boron into these NDs. This will enable the creation of semiconducting properties in these nano-objects and open a new class of applications, in particular for the development of large specific surface area electrodes for electrochemistry, electrode materials in supercapacitors, electrocatalytic materials in fuel cells, and for diamond-based electronic devices and sensors at the nanoscale.
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