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Introduction

Mécanisme de germination-croissance

Photo et cathodo-luminescence

Capteurs gaz

Dopage à l'azote

Tri chimique

Perspectives

Rapports de stage

Les publications

GDR graphène-nanotubes

GDR E "nano E"

Phot

Yann Battie (post-doc), Annick Loiseau ; collaboration Olivier Ducloux (DMPH), J. S. Lauret (LPQM, ENS Cachan).

Les nanotubes de carbone monoparoi (SWCNTs) présentent une grande surface spécifique ainsi qu’une forte sensibilité à leur environnement local. En collaboration avec DPMH à l’Onera, nous avons entrepris depuis 2007 d’exploiter ces propriétés originales pour développer une nouvelle architecture de capteurs de gaz ultra sensibles et sélectifs basés sur l’utilisation de films SWCNTs déposés sur des électrodes TLM (Transmission Line Method) (Figure 1). La méthode TLM consiste à utiliser une géométrie spécifique d’électrodes permettant de distinguer la résistance de contact de la résistance intrinsèque du matériau étudié. Les capteurs sont testés en présence de différent gaz comme NO2 ou NH3. Les résistances des capteurs diminuent en réponse au gaz NO2 et augmentent en présence de NH3. Les variations de résistance observées dépendent directement du caractère oxydo-réducteur des molécules de gaz.

Fig. 1 : Prototype de capteur à film de SWCNT triés (semiconducteurs)

Afin de comprendre l’influence des propriétés électronique des nanotubes, nous avons comparé les performances d’un capteur de gaz à base de nanotubes triés par DGU (Density Gradient Ultracentrifugation) et enrichis en nanotubes semiconducteurs avec celles d’un capteur à base de nanotubes non triés contenant un mélange de nanotubes semiconducteurs et de nanotubes métalliques. Le tri des SWCNTs semiconducteurs permet d’amplifier d’un facteur 2,5 la sensibilité au gaz NH3 des capteurs à films épais. Le gain en sensibilité n’étant pas significatif dans le cas du NO2.