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Des matériaux 2D autoportés pour préserver leurs propriétés

| 20 juin 2017 | Advanced Materials, Volume 29, Issue 18

© Institut Charles Delaunay_LNIO
Cette technologie a fait l’objet d’un dépôt de brevet.

Si l’épaisseur atomique des matériaux 2D est à l’origine de leurs propriétés extraordinaires, elle les rend également vulnérables à leur substrat. À l’échelle d’un film d’un seul atome (ou molécule) d’épaisseur, les particules voisines exercent des forces à même de modifier leurs propriétés.

Des chercheurs du laboratoire de nanotechnologie et d’instrumentation optique de l’Institut Charles Delaunay (LNIO, CNRS/Université de Technologie de Troyes) et le Centre de physique de nanostructures intégrées (CINAP) de l’université coréenne Sungkyunkwan ont développé une méthode pour pallier ce phénomène. Ils ont déposé des matériaux 2D de la famille des TMD, les dichalcogénures de métaux de transition, sur des nanofils d’oxyde de zinc autoassemblés. Les points de contact entre les deux matériaux sont alors si réduits que le matériau est dit autosupporté. Le substrat de nanofils s’obtient par simple croissance chimique en solution, un procédé compatible avec une production à grande échelle et bas coût.

Afin de vérifier que les propriétés des matériaux 2D étaient bien conservées, les chercheurs se sont penchés sur leurs capacités à émettre de la lumière. Le film autosupporté présente une émission cent fois supérieure à quand il est déposé sur une surface classique confirmant que ses caractéristiques ne sont plus altérées. Si la méthode ne fonctionne que pour les matériaux 2D suffisamment rigide, elle ouvre d’ores et déjà de nombreuses perspectives. Elle devrait permettre de fabriquer des composants optoélectroniques ultrafins d’épaisseur atomique comme des LED, des photodétecteurs ou encore des cellules photovoltaïques. Les chercheurs étudient également la possibilité d’utiliser le substrat à nanofils pour modifier localement et de manière contrôlée, les propriétés de ces matériaux 2D autosupportés. Cette technologie a fait l’objet d’un dépôt de brevet1.


Ces travaux sont publiés dans la revue Advanced Materials.

 

1 Référence de demande de dépôt de brevet : FR 1670741



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