manuscrit - IPCMS - Université de Strasbourg

Stage de recherche
Master Nanosciences parcours Nanophysique
Etude par spectroscopie Raman de
monocouches de graphène intégrées dans des
transistors à effet de champ
Guillaume FROEHLICHER
Ecole Normale Supérieure de Cachan
Sous la direction de
Stéphane BERCIAUD
Département Magnétisme des Objets NanoStructurés
Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
Mars - Juillet 2013

Remerciements
Je remercie vivement Stéphane Berciaud de m’avoir accueilli à l’Institut de Physique et
Chimie des Matériaux de Strasbourg pour ce stage. La liberté et la confiance qu’il m’a accordées
dans mon travail l’ont rendu très formateur.
Un très grand merci à ses deux doctorants François Federspiel et Dominik Metten. Je les
remercie vivement de m’avoir épaulé tout au long de ce stage. Ils m’ont tout appris sur l’expérience
de micro-spectroscopie Raman du graphène (ou presque) ! La bonne humeur et surtout l’ambiance
de travail dynamique du groupe (merci à Sergey Stepanov !) m’ont sans nul doute permis de
mener à bien ce projet.
Je tiens également à remercier les différentes personnes qui m’ont aidé tout au long de ce
stage. En particulier, le personnel de la salle blanche Sabine Siegwald, Romain Bernard et
Hicham Majjad. Mais aussi Michelangelo Romeo et Fabien Chevrier pour leur contribution
indispensable au montage expérimental. Je n’oublie pas non plus Ather Mahmood qui m’a initié
à l’alignement des masques de lithographie optique avec les échantillons de graphène, Silvia Za-
nettini qui m’a aidé à fabriquer les grilles électrochimiques et (Dr. !) Guillaume Weick qui m’a
épaulé pour la théorie.
Enfin, mes derniers remerciements vont à tous les doctorants, post-doctorants et stagiaires du
groupe (Christian, Céline, Dimitra, Florian, Manu, Rémi, Vina, etc.) qui ont rythmé mes journées
mais surtout la pause déjeuner avec des parties de cartes endiablées ! Je me fais déjà une joie de
les retrouver pour la thèse.

Présentation de l’Institut de
Physique et Chimie des Matériaux de
Strasbourg
L’Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS) est un
laboratoire de recherche pluridisciplinaire (UMR 7504) associé au CNRS et à l’Université de
Strasbourg, regroupant des chimistes et des physiciens. Il a été crée en 1987 et est implanté depuis
1994 au Nord-Ouest de Strasbourg sur le campus Cronenbourg du CNRS. Il est actuellement dirigé
par Stefan Haacke.
Les nanomatériaux et nanosciences constituent le cœur de l’activité. Les domaines d’ex-
pertises des chercheurs vont de la conception de matériaux avancés à l’étude de molécules d’intérêt
biologique. Pour se faire, l’institut est doté de moyens de production et de caractérisation d’objets
nanométriques. Il possède notamment une plateforme de nanofabrication (STnano) comprenant
une salle blanche disposant de tout l’équipement nécessaire pour l’ensemble des procédés de base
pour la nanostructuration. En outre les développements s’appuient également sur des compétences
en modélisation et simulations numériques.
A l’heure actuelle, l’IPCMS accueille environ 140 permanents et 90 non permanents. Il est
organisé en cinq départements :
•le Département d’Optique ultrarapide et de Nanophotonique (DON) qui a une
activité importante en spectroscopie laser résolue en temps. Un intérêt particulier est porté
à l’étude des processus de relaxation électronique et de spin à l’échelle femtoseconde dans
des nanostructures métalliques et semi-conductrices, ainsi que dans des états excités de
polymères et de biomolécules.
•le Département Magnétisme des Objets NanoStructurés (DMONS), son domaine
de compétence est l’élaboration et l’étude de nanostructures électriques et magnétiques. Les
études portent sur des matériaux métalliques, semi-conducteurs, ainsi que sur des structures
hybrides.
•le Département Structures et Interfaces (DSI) qui s’intéresse aux couches ultraminces
et aux corrélations entre les structures et les propriétés de nano-objets en surface tels que la
nucléation de surface, la croissance de nanotubes de carbone ou encore de l’auto-organisation
d’agrégats métalliques.