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Thèses (version de soutenance)

Identifiant pérenne de la notice : 
 
 
 
Type(s) de contenu (modes de consultation) :
Texte (informatique)
Type de support matériel :
Ressource dématérialisée
 
Titre : 
Des nanofils Nitrure à la génération piézoélectrique / Nicolas Jamond ; sous la direction de Frank Glas et de Noëlle Gogneau
Mémoire ou thèse (version d'origine)
Alphabet du titre : 
latin
Auteur(s) : 
Glas, Frank (1955-....). Directeur de thèse
Gogneau, Noëlle (1977-....). Directeur de thèse
École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris). Ecole doctorale associée à la thèse
Date(s) : 
2016
Langue(s) : 
français
Pays : 
France
Production :
Description : 
Données textuelles
Num. national de thèse : 
2016PA066511
Accès en ligne : 
Accès au texte intégral
 
 
Thèse : 
Notes :
Titre provenant de l'écran-titre. - Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris). - Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (Laboratoire). - Autre(s) contribution(s) : Joël Emery, El Hadj Dogheche, Yamin Leprince-Wang, Fabrice Semond, Mohamed Boutchich (Membre(s) du jury)
Format(s) du document : 
PDF
 
Configuration requise : 
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Résumé(s) : 
Les nanofils nitrures, de par leurs propriétés mécaniques et piézoélectriques exceptionnelles, sont des nanomatériaux très prometteurs pour la réalisation de dispositifs piézogénérateurs ultra-compacts et de haute efficacité. Les nanofils de GaN étudiés dans cette thèse sont synthétisés par épitaxie par jets moléculaires assistée par plasma. Grâce à des caractérisations employant un AFM résiscope spécialement adapté, nous démontrons le fort potentiel des nanofils de GaN dopés de type-n et dopés de type-p pour convertir une énergie mécanique en énergie électrique. Nous confirmons la corrélation entre la polarité des nanofils, leurs dopages et l'établissement du potentiel piézoélectrique dans les nanostructures. Nous étudions également la capacité de récupération de l'énergie générée par les nanofils, qui se fait au travers d'une diode Schottky de dimension nanométrique. De ce nanocontact, résulte une conduction à l'interface métal/semi-conducteur accrue et donc une meilleure collection de l'énergie piézogénérée par les nanofils de GaN. Enfin, en nous basant sur les mécanismes de piézoconversion mis en évidence, nous fabriquons un piézogénérateur intégrant un réseau de nanofils verticaux de GaN et fonctionnant sous compression. Le prototype délivre une densité de puissance de l'ordre de 12,7 mW/cm3, ce qui le place à l'état de l'art des piézogénérateurs à base de nanofils nitrures.
 
Nitride nanowires are a promising material for the fabrication of efficient and compact piezogenerators. Their tremendous piezoelectric and mechanical properties give them the ability to convert efficiently mechanical energy into electrical energy. The piezoelectric material studied in this thesis is GaN, synthetised as nanowires by PA-MBE. Thanks to an adapted AFM résiscope, we show the great potential of nitride nanowires for piezogeneration and the correlation between the polarity of the nanostructure, its deformation and the establishment of the piezopotential. We also study the harvesting efficiency of the nanostructures’ polarization, through a nanometric Schottky contact. Due to scale effects, this Schottky nanocontact shows a reduced barrier height and resistance, which lead to an enhanced conduction and thus to a better harvesting of the piezoelectric energy generated by the GaN nanowires. Based on the understanding of those mechanisms, we have built a piezogenerator integrating a vertical array of p-type GaN nanowires, embedded in HSQ resist and with their top connected by a Pt metallic electrode, leading to a Schottky contact. This prototype delivered a power density of about 12,7 mW.cm-3, which is the state of the art for GaN nanowires based piezogenerator.
 
 
 
Titre(s) traduit(s) ajouté(s) par le catalogueur : 
From nitride nanowires to piezogeneration (anglais)
 
Sujets : 
Forme ou Genre : 
 
Lien(s) externe(s)
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