Développement de nouvelles méthodes basées sur les plasmas hors équilibre pour la modification post-croissance du graphène

点击翻译按钮获取中文摘要

Le graphène constitue sans contredit le matériau de l'heure à l'échelle internationale. En dépit de ses propriétés électroniques exceptionnelles et de son potentiel d'innovation immense, le graphène est néanmoins relativement inerte d'un point de vue chimique et possède une largeur de bande interdite nulle et difficile à ouvrir de manière significative, ce qui le rend à priori mal adapté pour l'électronique logique, l'optoélectronique, ainsi que pour les capteurs de gaz et les bio-capteurs. Dans ce projet, nous proposons d'apporter une contribution scientifique et technologique à ce domaine hautement concurrentiel au niveau mondial en développant de nouvelles approches basées sur les plasmas hors équilibre pour fonctionnaliser le graphène après sa croissance. En particulier, notre objectif est d'ajuster les propriétés de la post-décharge en flux de plasmas à pression réduite produits par des champs électromagnétiques de haute fréquence (HF) afin de (i) incorporer des dopants comme l'azote et le bore dans le graphène et ainsi modifier finement ses propriétés électroniques, (ii) attacher des fonctions organiques et inorganiques au graphène pour former des nanocomposites et ainsi modifier ses propriétés électriques, optiques ainsi que son affinité biologique. Une retombée importante de ce projet sera la mise au point de procédés par plasma novateurs qui, en plus d'être rapides, souples, se prêtant bien à l'automatisation et respectueux de l'environnement, ouvrent la voie à des réactions physico-chimiques avec les nanomatériaux extrêmement difficiles, voire impossibles, à obtenir avec les approches physiques et chimiques traditionnelles. Le projet contribuera également au développement d'un nouveau spectromètre Raman pour des mesures in situ de la composition moléculaire et de propriétés structurales des matériaux et des nanomatériaux. Pour nos deux partenaires, Plasmionique et Photon Etc., ces nouveaux procédés et produits contribueront à élargir leur parc d'outils et d'instruments disponibles et ainsi à leur ouvrir de nouveaux marchés.