Développement de couches planaires à base de nanotubes de

UNIVERSITE DE LIMOGES
ECOLE DOCTORALE Science – Technologie – Santé
FACULTE des Sciences et Techniques de Limoges
XLIM – Département MINACOM
Thèse N° 4-2013
Thèse
pour obtenir le grade de
Docteur de l’Université de Limoges
Discipline : Sciences et Ingénierie pour l’Information (S2I)
Présentée et soutenue par
Jaouad MARZOUK
Thèse dirigée par M. Bernard RATIER et M. Johann BOUCLÉ
Le 11 Février 2013
JURY :
Rapporteurs :
M. Denis MENCARAGLIA Directeur de recherche CNRS, LGEP– Paris 6
M. Kamal LMIMOUNI Professeur, IEMN – Lille
Examinateurs :
Mme. Laurence VIGNAU Professeur – IMS Bordeaux
M. Arnaud POTHIER Chargé de recherche CNRS – XLIM Limoges
M. Johann BOUCLÉ Maître de conférences – XLIM Limoges
M. Bernard RATIER Professeur – XLIM Limoges
Développement de Couches Planaires à base de
Nanotubes de Carbone pour des applications en
Optoélectronique

Remerciements
Le travail présenté dans cette thèse a été effectué au sein du laboratoire XLIM-
MINACOM Université de Limoges.
Ce travail a été effectué sous la direction de M. Bernard RATIER (Professeur), et M.
Johann BOUCLÉ (Maître de conférences) au laboratoire XLIM-MINACOM de l'université
de Limoges. Je tiens à exprimer tous mes remerciements pour leur aide, leur expérience, leur
analyse critique de mon travail lors des nombreuses et fructueuses discussions et je leur exprime
ma sincère reconnaissance pour leur disponibilité et pour leurs qualités scientifiques et humaines.
Je remercie tout particulièrement M. Arnaud POTHIER, chargé de recherche CNRS à
        -encadrement, sa disponibilité, son
amabilité. Je lui suis profondément reconnaissa aidé.
      M. Denis MENCARAGLIA
directeur de recherche CNRS (LGEP/SUPELEC), et à M. Kamal LMIMOUNI professeur à
lle (IEMN) pour avoir accepté de juger ce travail en tant que rapporteurs.
Je remercie M. Pierre CARLES, Ingénieur de recherche au SPCTS, pour son aide
concernant les mesures MEB. Ainsi que Mme. Catherine DI BIN, maître de conférences à
moges pour son aide concernant les mesures DRX.
chaleureuse qui y règne.

Sommaire
Introduction Générale…….………………………………………………… 1
Chapitre I : Etat de l’art sur les dispositifs électroniques et
optoélectroniques à base de nanotube de carbone (CNT)
I.Les nouvelles formes du carbone…... .............................................................. 5
I.1. Les nanotubes de carbone ................................................................................... 7
I.2. Propriétés des nanotubes de carbone ................................................................ 11
I.3. Méthodes de synthèse des Nanotubes de carbone ............................................ 15
II. Dispositifs à base de nanotubes de carbone ................................................ 18
II.1. Nanotubes de carbone utilisés seuls ................................................................ 18
II.2. Les nanotubes de carbone utilisés en réseaux ................................................. 21
II.3. Composites incorporant des Nanotubes de carbone ........................................ 24
III.Problématique de la dispersion et de la structuration des NTC .............. 36
III.1. Purification, séparation et dispersion des NTC.............................................. 36
III.2. Méthodes de dispersion de NTC .................................................................... 38
III.3. Alignement des nanotubes de carbone ........................................................... 45
 ......... 53
III.5. Objectifs de la thèse ....................................................................................... 55
Chapitre II : Dispersion et alignement des nanotubes de carbone sous un
champ électrique
I. Introduction .................................................................................................... 75