Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (UPR 8011)


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Couplage des réseaux 3D d’AgNPs avec des émetteurs de lumière

Nous avons également couplé ces AgNPs enterrées à des émetteurs de lumière, (nanoparticules de Si) synthétisées dans la même matrice diélectrique et à une distance contrôlée des antennes plasmoniques, par co-implantation de Si+ et d’Ag+ à travers des masques.

De cette manière, il a été possible d’obtenir deux réseaux bi-dimensionnels de SiNPs et de AgNPs, séparés par une couche de silice de 5 nm (figure de gauche). Une exaltation de la photoluminescence a été observée uniquement dans les régions du masque où les SiNPs sont situées au voisinage des AgNPs (figures du milieu et de droite). De telles architectures pourraient être utilisées dans les couches de conversion de la lumière des systèmes photovoltaïques de troisième génération.

Gauche : image EFTEM à 17 eV (plasmon du Si) de la structure hybride couplant deux plans (AgNPs en contraste noir et SiNPs en contraste blanc) ; Milieu : cartographie X-Y de l’intensité d’émission de PL obtenue en intégrant le signal entre 600 et 750 nm, en excitant avec une raie laser à 532 nm ; Droite : Spectres de PL obtenus en faisant la moyenne du signal provenant des SiNPs en présence (zone A) ou en l’absence (zone B) d’AgNPs.

Hybrid systems with Ag nanocrystals and Si nanostructures synthesized by ultra-low-energy ion beam synthesis By : Carrada, M. ; Salem, A. Haj ; Pecassou, B. ; et al. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Volume : 122, 103101 (2017).

Financement : ANR GENESE " Gestion de la lumière pour la future génération de cellules solaires" (2014-2018)