Investigations des propriétés photoluminescentes des nanoparticules de ZnS dopées

Abstract

Les nanocristaux ZnS sont des candidats prometteurs pour le développement de nano-luminophores non-toxiques et performants. Grace à leur taille et à leur forte absorption, ces nano-luminophores permettent l’exploitation d’effets nano-optiques pouvant augmenter leur efficacité à l’émission. Parmi les méthodes les plus utilisée pour améliorer ces propriétés il y a le dopage. De ce fait nous avons décidé d’étudier trois séries avec différents dopants (Ca2+, Dy3+, Sm3+, Ag+, Co2+) de différentes familles de matériaux. Et afin de mieux exploiter cette méthode nous avons aussi fait des doubles dopages. Ce document présente dans un premier temps, le ZnS ainsi que la plupart de ses propriétés intéressantes et ses applications. Ensuite nous passons à la description de la méthode utiliser pour la synthèse qui est l’hydrothermale tout en expliquant les différents paramètres étudiés pour optimiser le mode opératoire. Les NPs synthétiséssont caractérisés par la diffraction des rayons (DRX), analyse structurale en fonction de la température sous atmosphère contrôlée (HTK), spectroscopie RAMAN, ainsi que la microscopie électronique à balayage (MEM) et la microscopie électronique a transmission (MET) afin de déterminer la morphologie. L’étude optique des différentsNPs a été faite en utilisant la photoluminescence d’excitation (PLE), la photoluminescence d’émission (PL), durée de vie (DV) et rendement quantique (RQ). Aux finales nous avons pu en fonction du dopage non seulement modifier la structure crystalline et ses paramètres mais aussi faire un changement de phase et passer à une structure biphasée. Tandis que l’étude luminescente a permis de constater l’amélioration de la PL ainsi que la DV en fonction des dopants mais aussi d’autres effets qui ont été expliqués et détaillés. L’étude a été menée afin d’approfondir la compréhension des mécanismes responsables de tels effets.