Dissertations / Theses: 'Nitrure de bore – Synthèse'

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Dibandjo, Nounga Philippe. "Synthèse et caractérisation de Nitrure de Bore à mésoporosité organisée." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10212.

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Abstract:

Les méthodes développées dans ce travail de thèse reposent sur la polycondensation de borazines, d'une part, en présence d'agents structurants, et d'autre part, dans des nanomoules de silice et de carbone. Après céramisation du précurseur en nitrure de bore (BN), les matériaux ont été étudiés par diffraction de rayons X, par mesures d'isothermes d'adsorption/désorption d'azote, et par microscopie électronique à transmission. En particulier, un nitrure de bore mésoporeux présentant une surface spécifique élevée (800 m2/g), un volume mésoporeux important (0,6 cm3/g), et une distribution étroite de taille de pores (4 nm) a été ainsi obtenu. L'organisation hexagonale ou cubique du moule de carbone a pu être conservée lorsque son élimination est réalisée au moyen d'un traitement thermique sous ammoniac. L'organisation provenant du moule de silice n'est que partiellement préservée. La mésoporosité de ce composé est préservée sous atmosphère inerte jusqu'à 1500°C

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Laude, Thomas. "Nanotubes de nitrure de Bore : produits par chauffage laser non-ablatif : synthèse, caractérisation et mécanismes de croissance." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2001. http://www.theses.fr/2001ECAP0708.

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Abstract:

Le faisceau d'un laser CO2, continu et de basse puissance (40-80 W), focalisé sur une cible de nitrure de bore (BN) hexagonal, n'induit pas d'ablation, mais un gradient de température stable, radial le long de la surface avant. Un tel chauffage, sous basse pression d'azote, produit une croissance macroscopique de nano-tubes de BN. Les tubes croissent sur un anneau autour de l'impact, formant une couronne de tubes enchevêtrés perpendiculaire à la surface de la cible. Cette méthode est efficace pour synthétiser des nano-tubes de BN ainsi que des nano-particules sphériques de BN, souvent riches en bore. Les tubes sont extrêmement longs (mesurés jusqu'à 120 microns), fins (typiquement 2 a 4 couches) et souvent assemblés en cordes. Dans les tubes, le BN est stœchiométrique, et bien cristallisé. Les particules sphériques sont des oignons facettés de nitrure de bore, contenant souvent un nano-cristal de bore à l'intérieur de leur cavité. La méthode de synthèse est simple et peu coûteuse. La croissance se produit à température élevée, mais pas directement depuis les plaquettes de h-BN. Après dissociation puis évaporation, le bore condense dans l'atmosphère d'azote, en formant les particules sphériques riches en bore, qui se déposent autour de l'impact. Le bore se recombine ensuite avec l'azote gazeux si et seulement si le bore est liquide; d'où une croissance sur un anneau de température déterminée. En formant des coquilles de BN, certaines particules sphériques évoluent vers des extrusions tubulaires. L'évolution d'une particule sphérique vers un tube peut être entraînée par la chute de sa température. Un gradient de température se forme le long du tube, essentiellement à cause du rayonnement thermique. Le gradient décroît exponentiellement avec la longueur du tube, de l'ordre de 200 K, sur une distance de quelques dizaines de microns. La vitesse de croissance diminue aussi rapidement avec la longueur de tube. Elle est de l'ordre de 10 µm/s en début de croissance
The beam of a CO2 laser, both continuous and low power (40-80 W), focused on a hexagonal boron nitride (h-BN) target (hot pressed powders), induces no ablation, but a stable temperature gradient, radial along target surface. Such a heating, in low nitrogen pressure, produces a macroscopic growth of BN nano-tubes. Tubes grow on a ring around impact, forming a crown of entangled tubes, perpendicular to target surface. This method is efficient to synthesise BN nano-tubes and other nano-spherical BN particles, often rich in boron. Tubes are extremely long (measured up to 120 microns), mostly thin (typically 2 to 4 layers) and self-assembled in ropes. In a tube, BN is stoichiometric and well crystallised. Spherical particles are faceted BN onions, often containing a boron nano-crystal inside their cavity. The synthesis method is simple and low cost. Quantity produced may be extended for commercial purposes, by scanning the laser beam (or the target), by using a higher laser power, or by collecting the material dropped from the target,. . . Growth occurs at bigh temperature but not directly from h-BN platelets. After dissociation and evaporation, boron condenses in nitrogen atmosphere, forming spherical particles, rich in boron, which spread around impact. Then, boron recombines with gaseous nitrogen if and only if boron is liquid, and hence, growth occurs on a ring of specific temperatures. While forming BN shells, some spherical particles evolve toward tubular extrusions. The evolution of a spherical particle toward a tube can be driven by its temperature decrease. A temperature gradient forms along the tube, essentially because of thermal radiation. The gradient is exponentially decreasing with tube length, by an order of 200 K over a few tens of microns. Growth speed also decreases quickly with tube length. It is of an order of 10 µm/s in the beginning of the growth

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Montigaud, Hervé. "Synthèses sous hautes pressions et caractérisations physicochimiques du nitrure de bore cubique et du nitrure de carbone C3N4." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00164570.

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Abstract:

Les composés appartenant au système bore-carbone-azote présentent des liaisons fortement covalentes à l'origine de propriétes exceptionnelles. C'est le cas de BN-cubique pour lequel une nouvelle voie de synthèse mettant en oeuvre un fluide nitrurant a l'état supercritique a été développée. La première partie de ce travail porte sur l'étude de la nucléation et de la croissance de BN-c en présence d'hydrazine anhydre. La nature du précurseur de BN, celle de l'additif modifiant l'ionicite du milieu ainsi que la proportion de ces produits de départ ont été particulièrement étudiées. La seconde partie de ce travail est consacrée au nitrure de carbone (ou carbonitrure) C3N4 dont l'interet a été révelé par COHEN en 1989. Cet interêt fut, par la suite, confirmé par des calculs ab initio qui proposèrent cinq différentes structures. Diverses méthodes de synthèse impliquant la condensation de molécules organiques ont été mises en oeuvre. Ces travaux ont abouti a la préparation de la variété graphitique de C3N4 à l'état massique par traitement haute pression-haute température (2,5GPa, 800°C) de la mélamine en présence d'hydrazine. Des essais de synthèse d' une des variétés tridimensionnelles ont également été réalisés.

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Montigaud, Hervé. "Synthèse sous hautes pressions et caractérisations physico-chimiques du nitrure de bore cubique et du nitrure de carbone C₃N₄." Bordeaux 1, 1998. http://www.theses.fr/1998BOR10555.

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Abstract:

Les composes appartenant au systeme bore-carbone-azote presentent des liaisons fortement covalentes a l'origine de proprietes exceptionnelles. C'est le cas de bn-cubique pour lequel une nouvelle voie de synthese mettant en oeuvre un fluide nitrurant a l'etat supercritique a ete developpee. La premiere partie de ce travail porte sur l'etude de la nucleation et de la croissance de bn-c en presence d'hydrazine anhydre. La nature du precurseur de bn, celle de l'additif modifiant l'ionicite du milieu ainsi que la proportion de ces produits de depart ont ete particulierement etudiees. La seconde partie de ce travail est consacree au nitrure de carbone (ou carbonitrure) c#3n#4 dont l'interet a ete revele par cohen en 1989. Cet interet fut, par la suite, confirme par des calculs ab initio qui proposerent cinq differentes structures. Diverses methodes de synthese impliquant la condensation de molecules organiques ont ete mises en oeuvre. Ces travaux ont abouti a la preparation de la variete graphitique de c#3n#4 a l'etat massique par traitement haute pression-haute temperature (2,5gpa, 800c) de la melamine en presence d'hydrazine. Des essais de synthese d'une des varietes tridimensionnelles ont egalement ete realises.

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Boudiombo, Jean. "Etude et caractérisation optique linéaire et non-linéaire de films minces de nitrure de bore (BN) par ondes guidées." Metz, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1998/Boudiombo.Jean.SMZ9828.pdf.

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Abstract:

Les semi-conducteurs III-V à large bande d'énergie interdite (gap > 1. 6 ev) sont des matériaux utilisés en optique intégrée (OI) et en microélectronique. Ils permettent une intégration monolithique de différents composants en vue de la réalisation de circuits optoélectroniques complexes. Le nitrure de bore (BN) fait partie de cette classe de matériaux. Il a une bande d'énergie interdite de l'ordre de 5. 8 eV. De plus, il présente une bonne conductivité thermique et une transparence optique sur une large gamme de longueur d'ondes (UV-IR). Utilise comme isolant de grille dans les structures mis pour les transistors à effets de champ, il permet la passivation des surfaces des semi-conducteurs en contact avec l'air. En outre, ce matériau est résistant à la corrosion et présente de bonnes propriétés acoustiques. Les films minces de nitrure de bore (BN) fabriqués par dépôt ionique réactif (RIP) et dépôt chimique en phase vapeur assist2 par plasma micro-onde (PECVD) sur divers substrats, ont été étudiés par ondes guidées. La technique de mesure utilisée a permis de mettre en évidence le caractère anisotrope et inhomogène des couches de h-BN élaborées par RIP. De plus, les indices ordinaire et extraordinaire du BN mesurés à partir des spectres des modes guidés, sont semblables à ceux rapportés dans la littérature pour la structure hexagonale de ce type de matériaux élaborés en couches minces par PECVD. D'autre part, la prise en compte des modes fuyants a permis de caractériser des films de SiOxNy déposés sur des substrats de verre et des couches tampons de SiO2 dans des structures multicouches du type BN/SiO2/Si. Enfin, cette étude se termine par la mesure du coefficient électro-optique reff ≤ pm/V, à l'aide d'électrodes coplanaires. La valeur trouvée est comparable à celle des matériaux comme ZnO ou AIN. L'optimisation des paramètres du réacteur de dépôt PECVD afin de réduire les pertes des guides d'ondes de h-BN, permettrait d'entrevoir une possible utilisation de h-BN dans des dispositifs de modulation.

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Arenal, de la Concha Raúl. "Synthèse de nanotubes de nitrure de bore : études de la structure et des propriétés vibrationnelles et électroniques." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112017.

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Abstract:

Ce travail de thèse a porté sur l'étude des nanotubes (NTs) de nitrure de bore. Nous avons optimisé leurs conditions de synthèse par vaporisation laser et analysé les mécanismes mis en jeu tout au long de ce processus. Les produits synthétisés ont été caractérisés par Microscopie Electronique en Transmission (mode haute résolution (HRTEM), spectroscopie de pertes d'énergie (EELS)) et spectroscopies Raman (dans le visible) et infrarouge (IR). La structure des NTs a été étudiée et les différents composés du bore et d'autres impuretés ont été identifiés. Par ailleurs, une caractérisation chimique nanométrique a été effectuée. Ces résultats, combinés à l'étude de diagrammes de phase et aux informations fournies par la synthèse (températures, sources de bore et d'azote), nous ont permis de proposer un modèle phénoménologique du mécanisme de croissance des NTs en tenant compte des phénomènes de solubilisation, solidification et ségrégation des différents éléments au sein de la goutte liquide de bore. Nous avons aussi réalisé l'étude des propriétés suivantes des NTs: (a) vibrationnelles: sur des régions des échantillons riches en NTs, les spectroscopies Raman (pre-résonant, dans l'UV) et micro-IR nous ont fourni des spectres attribuables aux NTs qui ont été interprétés grâce à nos calculs ab-initio combinés au modèle de repliement de zone. (b) Electroniques: par des mesures d'EELS dans la région de pertes proches (0-50 eV). Grâce au modèle diélectrique continu, nous avons interprété les différentes excitations mises en jeu. La valeur de la bande interdite des NTs a été également estimée (5. 8-5. 9 eV), indépendamment du nombre de parois et du diamètre des tubes
This research work concerns the study of the boron nitride nanotubes (BN-NTs). Their conditions of production by laser vaporization have been optimized and we have analyzed the various mechanisms involved in the synthesis process. We present a detailed characterisation study of the synthesis products, obtained by Transmission Electron Microscopy (high-resolution mode (HRTEM) and electron energy loss spectroscopy (EELS)) and by means of Raman (visible range) and infrared (IR) spectroscopies. Product composition and analysis have been determined: different boron based compounds and other impurities are also identified. We have performed a nanometric chemical characterization. These results, combined with phase diagram analysis and information obtained from the synthesis work (temperature, B and N sources) strongly support our proposed phenomenological NT growth mechanism. This model considers the solubility, solidification and segregation phenomena of the different elements present in the liquid boron drop. We have also performed a study of the following NT properties: (1) vibrational: measurements using Raman (pre-resonant, UV range) and micro-IR spectroscopies, obtained on the sample regions rich in NTs, provide us with spectra that we can attribute to the NTs. These results are discussed in comparison with ab initio calculations and the zone-folding method. (2) Electronic: via EELS measurements in the low-loss region (0-50 eV). The different excitations obtained have been interpreted using the continuum dielectric model. The optical gap of the NTs found to be close to 5,8-5,9 eV, independent on the number of layers or radii of the tubes

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Saulig-Wenger, Karine. "Nouvelle méthode de synthèse et caractérisation chimique et structurale de nanofibres et de nanocables à base de bore et de silicium." Lyon 1, 2003. http://www.theses.fr/2003LYO10245.

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Abstract:

Nous avons mis au point une technique de préparation simple et reproductible de nanofibres à base de silicium par traitement thermique d'une poudre de silicium sous atmosphère contrôlée. Sous balayage d'azote, des nanofibres de SiC cubique (β-SiC) ont été préparées par pyrolyse à 1200°C de silicium en présence de carbone. Ce dernier est transporté jusqu'au silicium par l'intermédiaire de l'azote. Cette méthode a été appliquée à la synthèse de nanofibres de α-Si3N4 et de Si02 amorphe à une température comprise entre 1200°C et 1300°C sous différentes atmosphères (N2, Ar, O2). L'influence des paramètres expérimentaux a été étudiée afin d'optimiser le rendement en nanofibres. Cette méthode très simple a été étendue à la préparation de nanocâbles par ajout de niture de bore (BN) à la poudre de silicium. Suivant les conditions expérimentales, des nanocâbles SiC@BN ou Si3N4@BN composés d'un coeur de SiC ou de Si3N4 et d'un dépôt de nitrure de bore hexagonal ont été obtenus.

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Antoine, Serge. "Etude de la synthèse hydrothermale de la variété cubique du nitrure de bore à très hautes pression et température." Grenoble 1, 1988. http://www.theses.fr/1988GRE10115.

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Abstract:

Bn cubique est une variete "haute pression" du compose bn. Il est prepare par transformation a hautes pression et temperature de la variete hexagonale en presence d'un catalyseur. Les conditions de preparation en presence d'eau comme catalyseur (synthese hydrothermale sous tres hautes pression et temperature) ont ete etudiees, en fonction de la dimension et de la qualite cristalline des cristallites de la poudre de depart. Preparation de nombreux echantillons bn hexagonaux du materiau turbostratique tres mal ordonne au materiau graphitique bien cristallise. Determination des dimensions des grains par diffractions rx et electronique. Etude des conditions de transformation hexagonale -> cubique

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Eliaoui, Morad. "Caractérisation, modèlisation et synthèse de films minces de nitrure de bore (BN) par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD)." Metz, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2006/Eliaoui.Mourad.SMZ0605.pdf.

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Abstract:

Le nitrure de bore (BN) existe sous deux structures cristallographiques, d'une part la forme hexagonale (h-BN), et d'autre part la forme cubique (c-BN). Cette dernière possède des propriétés extrêmement intéressantes pour des applications en optique et en électronique. Une partie des études menées dans ce travail, consistait à déposer des couches minces de nitrure de bore dans un réacteur de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-onde (PECVD), et en particulier d'étudier les conditions de synthèse du c-BN. Ceci nécessite d'optimiser le bombardement ionique lors du dépôt, et à cette fin, un signal RF a été appliqué sur le porte échantillon, pour le polariser par effet d'autopolarisation. Pour en maîtriser les effets, une partie de l'étude consistait à caractériser les propriétés du plasma par mesure électrique par sonde de Langmuir. Un deuxième aspect du travail consistait à caractériser les couches déposées par spectrométrie de transmission infrarouge. Il apparaît que les films de h-BN sont nanocristallisés et texturés, l'orientation de l'axe c de cristallites dépendant des conditions de dépôt. Afin de pouvoir reproduire les spectres, nous avons développé un modèle optique de la transmission des films minces, et nous l'avons utilisé pour déterminer les paramètres optiques de h-BN par ajustement des spectres expérimentaux. La mise en équation du comportement optique des films repose sur l'expression de la fonction diélectrique du milieu. Elle a été modélisée, d'une part, au moyen d'une expression de la fonction diélectrique effective de la littérature, et d'autre part, grâce à un calcul itératif que nous avons développé
Boron nitride (BN) is a compound that exists under two crystallographic structures, the hexagonal form (h-BN), and the cubic form (c-BN). The latter one is a very valuable material for applications in optics and electronics. The first part of this work, was to study the deposition of thin films of boron nitride in a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) reactor, and in particular to study how to synthesize the cubic phase. For that purpose, it is necessary to optimize the ionic bombardment, and for that aim, an RF signal was applied to the sample holder, to polarize it by self bias effect. In order to get a control on it, we did perform some characterisations of the plasma properties by Langmuir probe measurements. The second part was to characterize the deposited layers by infra-red transmission spectroscopy. It appears that the films of h-BN are nanocrystallized and texturated, the orientation of the optical axis of the crystallites being dependent on the deposition conditions. In order to simulate the spectra, we have developed an optical model of thin films transmission, and we have used it to determine the optical parameters of h-BN, by fitting the experimental spectra. The optical behavior of films is modelized thanks to the expression of the dielectric function of the medium, which has been expressed, on the one hand, by an expression of the effective dielectric function of the literature, and on the other hand, by an iterative calculation which we have developed

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Salameh, Chrystelle Mounir. "Synthèse de matériaux nitrures fonctionnels à base de bore ou d'aluminium pour des applications en énergie (production et stockage de l'hydrogène)." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20157/document.

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Abstract:

Les matériaux céramiques poreux présentent des propriétés de grand intérêt grâce à leur potentiel dans les applications de l'énergie. L'objectif général de cette thèse concerne le développement de matériaux (carbo)nitrures pour la production et le stockage de l'hydrogène (synthèse, caractérisation, propriétés et applications). La voie polymère précéramique, offrant un grand nombre de possibilités dans la chimie et la science des céramiques, est utilisée pour élaborer ces matériaux. Tout d'abord, nous avons préparé les systèmes binaires poreux tels que AlN et BN en répliquant la structure du CMK-3 et du charbon actif. Après pyrolyse, nous avons démontré la faisabilité de produire des nitrures avec une porosité adaptée. Par ailleurs, en couplant la voie polymère précéramique avec la technologie des aérogels, nous avons réussi à préparer des aérogels AlN et BN avec une porosité relativement élevée. Nous avons évalué le potentiel de ces matériaux poreux pour le nanoconfinement de deux hydrures chimiques, l'alanate de sodium et l'ammoniaborane, respectivement. Dans les deux cas, la nanoconfinement a déstabilisé le réseau de l'hydrure et a permis la libération de H2 à de basses températures ; en outre, dans le cas de l'ammoniaborane confiné, aucun sous-produit gazeux indésirable n'a été détectée, ce qui confirme la pureté du H2 dégagé. Deuxièmement, nous avons préparé des systèmes quaternaires poreux par association de AlN/BN avec des céramiques à base de silicium. En particulier, nous avons élaboré des céramiques SiAlCN en utilisant deux approches: la voie à « 2 sources » et la voie à « source unique ». En ce qui concerne la première, nous avons préparé des matériaux mésoporeux ordonnés qui ont été utilisés comme supports catalytiques pour l'hydrolyse d'une solution alcaline de borohydrure de sodium. Nous avons réussi à générer du H2 avec des cinétiques élevées. En ce qui concerne la seconde approche, le travail a porté sur l'étude de la chimie de matériaux SiAlCN et SiBCN. Des mousses cellulaires SiAlCN ont été préparées par l'utilisation de charges sacrificielles
Porous inorganic materials are of great interest owing to their potential in energy applications. The general objective of the present thesis concerns the development of functional (carbo)nitrides for hydrogen generation and storage (material design, elaboration, properties and applications). The PDCs route, which offers a large number of opportunities in chemistry and ceramic sciences, has been applied to produce functional (carbo)nitrides materials. Firstly, we prepared porous binary systems such as AlN and BN by replicating the structure of CMK-3 and that of activated carbon. After pyrolysis and removal of the template, we demonstrated the feasibility of producing nitrides with tailored porosity. Moreover, by coupling the PDCs route with the aerogel technology, we succeeded in preparing polymer-derived AlN and BN aerogels. We assessed the potential of these porous AlN and BN materials in nanoconfinement of two chemical hydrides, namely sodium alanate and ammoniaborane, respectively. In both cases, the nanoconfinement destabilized the network of the hydride and favored the release of H2 at low temperature. Besides, in the case of nanoconfined ammoniaborane, no evolution of undesired gaseous by-products was observed, which means that pure hydrogen was produced in our conditions. Secondly, we prepared porous quaternary systems through the association of AlN/BN with Si-based ceramics. In particular, we investigated the preparation of SiAlCN with tailored porosity by using two approaches: the “molecular building block” and “single-source precursor” approaches. Concerning the former, we investigated the preparation of ordered mesoporous materials to be used as catalytic supports for hydrolysis of alkaline solution of sodium borohydride. We succeeded in generating high amounts of H2 with attractive kinetics. Concerning the latter approach, the work was focused on the investigation of the chemistry of SiAlCN and SiBCN materials with a particular focus on the elaboration of SiAlCN microcellular foams by a sacrificial processing route

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Soussou, Mohamed-Akram. "Synthèse de couches minces de nitrures d'aluminium et de Bore par pulvérisation cathodique magnétron classique et à très haute puissance pulsée pour la gestion thermique des composants à haute température de fonctionnement." Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011NANT2112.

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Abstract:

Ces travaux concernent la mise au point d'un procédé de synthèse de couches minces AIN et BN à basse température par des procédés de pulvérisation réactive. Ce procédé magnétron a été choisi pour sa compatibilité avec les technologies de la microélectronique. Afin de permettre l'élaboration de films très bien cristallisés, nous avons d'une part optimisé le procédé classique et d'autre part mis en œuvre un procédé original en l'occurence la pulvérisation magnétron à très haute puissance pulsée (HiPIMS). Les matériaux obtenus permettront, grâce à leur très forte conductivité thermique, de diminuer la résistance thermique des composants et d'accroître leurs performances. Notre étude à consisté à bien caractériser la décharge en mode DC grâce à des diagnostics in-situ. Une optimisation des nombreux paramètres du plasma en corrélation avec les propriétés des matériaux synthétisés a permis d'obtenir une bonne qualité cristalline des films d'AIN. Par la suite le procédé HiPIMS, non encore utilisé pour le dépôt de matériaux très isolants en plasma réactif d'azote, a été mis en œuvre. Grâce à une amélioration de l'ensemble du procédé, nous avons réussi à lever tous les verrous techniques et à déposer des matériaux très isolants comme l'AIN et le BN. La qualité cristalline des films d'AIN a même été améliorée en comparaison avec la technique conventionnelle (DC) tant bien au niveau de l'interface avec le substrat que dans le volume de la couche. Enfin, les propriétés thermiques des films de nitrure d'aluminium ont été déterminées et liées à leurs microstructures. Une conductivité thermique de 200 W. M-1. K-1 a été obtenue, valeur proche de celle du matériau massif
This work is dedicaced to the development of a low temperature aluminium and boron nitrides (AIN and BN) thin film deposition process by reactive magnetron sputtering. This process is suitable for the requirement of microelectronics technologies. In order to elaborate high crystalline quality films, we optimized the classical magnetron sputtering process and, then, set-up the newly emerging technique of High Power Impulse Magnetron Sputtering. Thanks to their high thermal conductivities, the synthezided materials will allow a lowering of the thermal resistance of devices and an increasing of their performances. First, a complete analysis of the DC discharge was conducted in order to optimize the numerous plasma parameters in correlation with the material properties. Our study showed that it is possible to obtain a good crystalline quality of aluminium nitride thin films. Second, we have demonstrated for the first time that HiPIMS process, can be used for the deposition of insulating material as AIN and BN. Thanks to an adaptation of the whole process including the pulsed power supply we overcome all technical problems and deposit such dielectric materials. Thanks to time-resolved diagnostic of the discharge, this process was optimised and allowed an improvement of AIN films' crystalline quality both at the interface with the substrate and at the ''bulk'' of the film. Third, thermal properties of AIN films were measured and linked to their microstructures. A thermal conductivity as high as 200 W. M-l. K-1 was obtained

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SENE, GILLES. "Synthese de nitrure de bore cubique sous irradiation ionique : caracterisation structurale et mecanismes de base." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112120.

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La technique d'evaporation assistee par faisceau d'ions (ibad) est tout a fait adaptee a la synthese sous vide de films de nitrure de bore cubique (bn-c): elle permet de regler independamment les flux des especes evaporees ou ioniques, l'energie des ions, la temperature de depot et l'angle d'incidence. Apres l'etude de l'influence de ces parametres et optimisation, il a ete possible de deposer des films compose presqu'exclusivement de phase cubique. La caracterisation physicochimique des films obtenus a ete faite a partir des analyses suivantes: rbs, nra, spectrometrie infrarouge, spectrometrie auger, spectrometrie de pertes d'energie (eels) en reflexion et en transmission, microscopie electronique en transmission, diffraction electronique. Des mesures de contrainte par interferometrie ont egalement ete effectuees. Le facteur limitant de ce type de depot reste la contrainte importante induite par le bombardement ionique. L'adherence de ces films tres mauvaise sur silicium a ete amelioree d'une part, en deposant les films sur des couches tampons de bore et d'autre part, en effectuant des recuits post depot en atmosphere inerte a 800c. L'analyse in situ de la structure des films a montre l'existence d'un gradient de phase entre la surface de type hexagonal et le volume des films de type cubique. Les films sont composes de cristallites desorientes d'environ 20 nm de diametre. Les resultats obtenus ont ete discutes au moyen de simulations realisees par le code tridyn et compares aux modeles de croissance proposes dans la litterature. Il ressort que la croissance de la phase cubique se fait sous la surface soit par des phenomenes collisionnels soit grace aux conditions themodynamiques resultant du bombardement ionique. Mais il a ete impossible de decrire le phenomene principal, la synthese decoulant vraisemblablement d'une synergie entre tous ces phenomenes

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DURIEZ, CHRISTOPHE. "Synthese de precurseurs moleculaires de la ceramique nitrure de bore isotopiquements enrichis ou non en azote quinze." Rennes 1, 1999. http://www.theses.fr/1999REN10175.

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Abstract:

Ce travail se place a l'interface chimie-materiaux et a ete entrepris dans le but d'elucider les mecanismes regissant les reactions mises en jeu a tous les stades de l'elaboration d'un materiau, du monomere a la ceramique et d'avoir une meilleure connaissance de la structure des precurseurs polymeriques. Dans un premier temps, nous nous sommes interesses a l'etude mecanistique de la formation de la borazine b 3n 3h 6 par thermolyse du complexe nh 3. Bh 3. La thermolyse des complexes nd 3. Bh 3 et nh 3. Bd 3 a montre qu'un scrambling de deuterium dans les deux sens avait lieu. Grace a une etude sur des molecules modeles, nous avons propose un mecanisme de formation de la borazine. La seconde partie rapporte la synthese de produits enrichis de 10% en 1 5n tel que le complexe amine-borane et la borazine. Cet enrichissement permet d'acceder aux spectres rmn 1 5n solide et liquide dans de tres bonnes conditions. La troisieme partie rapporte les travaux concernant l'acces a des polymeres enrichis en 1 5n soit de type sneddon soit obtenus par ammonolyse, ainsi que de leurs caracterisations par rmn en phase liquide et solide. La rmn 1 5n permet de mettre en evidence la complexite de la structure de ces deux polymeres. Une structure elaboree sur la base des etudes par rmn 1 5n a ete proposee. Les mecanismes de formation de ces polymeres ont ete approfondis. La derniere partie est consacree a l'etude de la pyrolyse des polymeres de sneddon et de vaultier par rmn du solide (collaboration avec f. Babonneau, universite de paris 6). La synthese de nouveaux precurseurs de nitrure de bore par copolymerisation de la borazine b 3n 3h 6 et d'alkylaminoborazines a ete realisee. La pyrolyse de ces copolymeres conduit a du bn turbostratique dont le taux de carbone depend de la nature du copolymere utilise. Suivant leur origine, les ceramiques obtenues ont une morphologie differente. Dans certains cas, des mousses sont obtenues qui pourraient etre utilisees comme adsorbeurs de gaz.

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Gourari, Djamel Eddine. "Synthèse par arc électrique de nanotubes de carbone hybrides incorporant de l'azote et/ou du bore." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30170/document.

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Abstract:

Contrairement aux nanotubes de carbone qui sont des semi-conducteurs dits " à petit gap " et dont les propriétés électroniques sont complétement contrôlées par leur géométrie, les nanotubes hétérogènes mono-parois BxCyNz suscitent un grand intérêt scientifique du fait de leurs propriétés électroniques modulables. La synthèse de tels nanotubes hétérogènes permettrait en effet de moduler ce " gap " en agissant sur leur composition chimique et non sur leur géométrie. Les nanotubes BxCyNz qui résultent de la substitution de certains atomes de carbone dans le réseau graphénique par des hétéroatomes (B et/ou N) peuvent trouver de nombreuses applications notamment dans la réalisation de matériaux photoluminescents, les dispositifs à émission de champ ou encore les nanotransistors à haute température... Ce travail porte sur la synthèse de cette nouvelle génération de nanotubes par arc électrique. Cette technique présente l'avantage de réaliser la substitution in-situ des atomes de carbone par les hétéroatomes. Elle a été menée en utilisant une approche originale basée sur la corrélation des caractéristiques du plasma (champs de température et de concentration des différentes espèces) avec la morphologie et la composition des nanostructures carbonées caractérisées par différentes techniques (HRTEM, EDX, XPS, EELS). Ces résultats permettent une meilleure compréhension des phénomènes impliqués dans la croissance des hétéronanotubes aux échelles macroscopique et microscopique, et également de la structure et de l'environnement chimique des dopants dans le réseau graphénique de nanoformes carbonées obtenues tels que des nanotubes dopés au bore et ou à l'azote, et des couches de graphènes dopées
In opposition to carbon nanotubes which are semi-conductors with so-called "small gap" and which electronic properties are entirely determined by their geometry, single-wall heterogeneous carbon nanotubes BxCyNz yield to great scientific interest due to their tunable electronic properties. Successfully synthesising these heterogeneous nanotubes would indeed allow tuning this gap by acting on their chemical composition instead of their geometry. BxCyNz nanotubes resulting from the substitution of some carbon atoms in the graphene lattice by heteroatoms (B and/or N) could have numerous applications, in particular in photo-luminescent materials, field emission devices, or high operating temperature nano transistors... This work is dedicated to the synthesis of this new generation of nanotubes by electric arc. This technique offers the advantage to perform in-situ substitution of carbon atoms by the heteroatoms. It was carried out using an original approach based on the correlation of plasma characteristics (temperature and concentration fields of the various species) with the morphology and the composition of the carbon nanostructures characterized by various techniques (HRTEM, EDX, XPS, EELS). These results bring a better understanding of the phenomena involved in the growth of heteronanotubes in plasma conditions and also of the structure and chemical environment of the doping elements in the graphene lattice of carbon nanoforms such as boron- or nitrogen-doped nanotubes, and doped graphene layers

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Tailleur, Aurelien. "Synthèse par procédé plasma et caractérisation de nanotubes : étude des mécanismes de croissance et applications électronique, biochimique et thermique." Nantes, 2011. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=47d89e22-2065-41af-b080-6e97476eca10.

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Abstract:

L’objectif principal de ce travail de thèse a été l’optimisation de la synthèse par méthode plasma de tapis de nanotubes de carbone multi-parois orientés. Pour cela l’influence des différents paramètres plasma a été évaluée d’une part par l’analyse structurale des tapis de nanotubes synthétisés, réalisée principalement par des observations au MEB et au MET et d’autre part par l’analyse du plasma, réalisée principalement par spectrométrie de masse. Cette étude a notamment permis de mieux comprendre les mécanismes de croissance des nanotubes de carbone multi-parois ainsi que les possibilités et limitations liées à notre procédé de synthèse, en l’occurrence l’ECR-PECVD (Electron Cyclotron Resonance – Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). Après quoi différentes applications potentielles des nanotubes de carbone multi-parois, nécessitant leur synthèse sur différents substrats ont été étudiées. Une première étude a été menée sur l’utilisation de nanotubes de carbone comme interconnexion en remplacement du cuivre pour la microélectronique, étude menée dans le cadre de l’ANR « Nanoréseaux ». Une seconde étude fut menée sur l’utilisation de tapis de nanotubes de carbone en tant que transducteur pour la réalisation de biocapteurs électrochimiques, étude menée dans le cadre du projet région « Biocap’Loire ». Une troisième étude fut menée sur l’utilisation de tapis de nanotubes de carbone encapsulés par du nitrure d’aluminium pour la réalisation d’évacuateurs thermiques destinés à la microélectronique, étude menée dans le cadre de l’ANR « Nanothermic ». Enfin la possibilité de synthétiser des nanotubes de nitrure de bore à l’aide de notre procédé a été étudiée et a notamment permis d’identifier les limitations et les voies d’amélioration de notre procédé pour la synthèse de nanotubes de nitrure de bore
The main issue of this PHD work was the optimisation of the synthesis by plasma method of oriented multi wall carbon nanotubes (MWCNTs). For this purpose the influence of the different plasma parameters was evaluated on the one hand by the structural analysis of the CNTs carpets synthesized, mainly realised by SEM and TEM observations and on the other hand by plasma diagnostics as mass spectrometry. This study has especially allowed better understanding the growth mechanism of MWCNTs and the advantages and limitations of our ECR-PECVD process (Electron Cyclotron Resonance – Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). Different applications of our CNTs were explored in the frame of this thesis work. First a study was carried out on the use of CNTs as interconnection in replacement of copper for microelectronic application (ANR “Nanoréseaux”). A second study was done on the use of MWCNTs as transducers for the realisation of electrochemical biosensors (Region Project “Biocap’Loire”). A third study was carried out for the development of nanocomposites materials with exceptional thermal conductivity. In fact, MWCNTs coated with aluminium nitride (AlN) were synthesized and characterized in order to be used for the thermal management of microelectronic devices (ANR “Nanothermic”). Finally the synthesis of boron nitride nanotubes (BNNTs) by our process was investigated and has mainly allowed identifying the limits and possible improvement ways of our process for the synthesis of BNNTs

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Antoine, Serge. "Etude de la synthèse hydrothermale de la variété cubique du nitrure de bore à très hautes pression et température." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37611322z.

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Eliaoui, Morad Bath Armand Ahaitouf Ali. "Caractérisation, modèlisation et synthèse de films minces de nitrure de bore (BN) par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD)." [S.l.] : [s.n.], 2006. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2006/Eliaoui.Mourad.SMZ0605.pdf.

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Jaffrennou, Périne. "Etude des propriétés optiques du nitrure de bore hexagonal et des nanotubes de nitrure de bore." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00344654.

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Abstract:

L'étude des propriétés optiques des matériaux semiconducteurs et, notamment, des composés émettant dans l'ultra-violet (UV) constitue depuis quelques années une thématique de recherche de plus en plus importante du fait des applications potentielles de ces matériaux en optoélectronique. Dans cette perspective, étudier les propriétés optiques du nitrure de bore hexagonal (hBN) et des nanotubes de nitrure de bore (BN) est particulièrement intéressant, étant donné leur caractère semiconducteur à grand gap (autour de 6 eV).
L'objectif de cette étude est d'analyser les propriétés optiques de ces matériaux et, plus particulièrement, leurs effets excitoniques, en développant des méthodes de caractérisation optique adaptées pour observer des émissions UV.
Les techniques expérimentales de photoluminescence et de cathodoluminescence développées au cours de cette thèse ont tout d'abord permis de comprendre les propriétés de luminescence du hBN. Ainsi, nous avons pu confirmer la présence d'excitons libres émettant à 5.77 eV. Ensuite, en corrélant ces mesures optiques avec des analyses structurales en microscopie électronique en transmission de cristaux individuels, nous avons mis en évidence l'existence d'excitons liés à des défauts structuraux bien déterminés et émettant autour de 5.5 eV. Une fois les propriétés de luminescence du matériau massif connues, nous avons analysé de la même manière différents types de nanotubes de BN multifeuillets. Ces mesures ont pour la première fois montré que ces nano-objets émettent également dans l'UV. En se basant sur notre étude de la luminescence de hBN, nous proposons une interprétation pour l'origine de leurs émissions lumineuses UV.

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Jaffrennou, Périne. "Étude des propriétés optiques du nitrure de bore hexagonal et des nanotubes de nitrure de bore." Cachan, Ecole normale supérieure, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00344654/fr/.

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Abstract:

L'étude des propriétés optiques des matériaux semiconducteurs et, notamment, des composés émettant dans l'ultraviolet (UV) constitue depuis quelques années une thématique de recherche de plus en plus importante du fait des applications potentielles de ces matériaux en optoélectronique. Dans cette perspective, étudier les propriétés optiques du nitrure de bore hexagonal (hBN) et des nanotubes de nitrure de bore (BN) est particulièrement intéressant, étant donné leur caractère semiconducteur à grand gap (autour de 6 eV). L'objectif de cette étude est d'analyser les propriétés optiques de ces matériaux et, plus particulièrement, leurs effets excitoniques, en développant des méthodes de caractérisation optique adaptées pour observer des émissions UV. Les techniques expérimentales de photoluminescence et de cathodoluminescence développées au cours de cette thèse ont tout d'abord permis de comprendre les propriétés de luminescence du hBN. Ainsi, nous avons pu confirmer la présence d'excitons libres émettant à 5. 77 eV. Ensuite, en corrélant ces mesures optiques avec des analyses structurales en microscopie électronique en transmission de cristaux individuels, nous avons mis en évidence l'existence d'excitons liés à des défauts structuraux bien déterminés et émettant autour de 5. 5 eV. Une fois les propriétés de luminescence du matériau massif connues, nous avons analysé de la même manière différents types de nanotubes de BN multifeuillets. Ces mesures ont pour la première fois montré que ces nano objets émettent également dans l'UV. En se basant sur notre étude de la luminescence de hBN, nous proposons une interprétation pour l'origine de leurs émissions lumineuses UV
Since several years, optical properties of semiconductors, and especially of UV emitting materials, have been extensively studied because of their potential use in optoelectronics. In that purpose, studying optical properties of hexagonal boron nitride (hBN) and boron nitride nanotubes is of particular interest since they are both wide band gap semiconductors (~6 eV). The purpose of this work is to analyze the optical properties of these materials and, more precisely, their excitonic effects by developing optical characterization methods dedicated to observe UV emissions. The experimental techniques we have developed (photoluminescence and cathodoluminescence) have allowed us understanding luminescence properties of hBN. Thus, we have observed free excitonic emissions at 5. 77 eV. Then, a correlation of these optical measurements with structural analyses of individual hBN crystallites in transmission electron microscopy has pointed out the existence of excitons bound to well identified structural defects and emitting around 5. 5 eV. After the analysis of hBN optical properties, we have performed the same type of experiments on multiwall BN nanotubes. For the first time, such measurements have shown that these nano objects also emit in the UV range. Based on our previous study of hBN luminescence properties, we interpretate the origin of the BN nanotubes UV light emissions

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Gleize, Philippe. "Elaboration de nitrure de bore filamentaire." Grenoble INPG, 1991. http://www.theses.fr/1991INPG0115.

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Abstract:

Forme par l'association de deux voisins du carbone, le nitrure de bore existe principalement dans deux varietes allotropiques de structures proches de celles du diamant et du graphite. Il n'existait toutefois, jusqu'a cette etude, aucun homologue du carbone tubulaire depose par decomposition d'hydrocarbures gazeux ou d'oxyde de carbone au contact des metaux de la famille du fer; nous avons essaye de transposer ce procede catalytique gouverne par un mecanisme de dissolution-rejet au cas du nitrure de bore en faisant reagir du diborane et de l'ammoniac en presence d'un catalyseur de croissance filamentaire (par exemple: le borure de zirconium). Au fil des manipulations nous avons constate que: le bore des filaments obtenus ne provient pas de la phase gazeuse (diborane) mais du catalyseur solide lui-meme, les filaments poussent sur les grains du catalyseur, suivant la nature du gaz nitrurant (ammoniac ou azote), les filaments n'ont pas la meme morphologie. Nous avons etudie l'influence de divers parametres (nature du borure, temperature, duree de l'experience, etc. . . ) sur la formation et la croissance des filaments

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Pujol, Patrick. "Mésophases massives de nitrure de bore hexagonal." Bordeaux 1, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR12222.

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Abstract:

La réaction de condensation en masse d'un précurseur inorganique de nitrure de bore hexagonal, la borazine, a été développée dans le but d'élaborer des dérivés polycycliques de type mésophasique nommés borazines polycondensées (BPC). Les BPC ainsisynthétisées peuvent conduire à un état cristal liquide préfigurant la structure du nitrure de bore hexagonal,état obtenu après mise en solution dans un solvant adéquat. Elles ont été employées comme précurseur d'interphase BN dans des minicomposites Hi-Nicalon/BN/SiC, après dépôt par 'dip-coating' et pyrolyse du précurseur condensé. L'élaboration de monofilaments BN de courte longueur a aussi été examinée.

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Abreal, Alain. "Proprietes refractaires des composites ceramiques alumine-nitrure de bore." Paris, ENMP, 1994. https://hal-emse.ccsd.cnrs.fr/tel-01163637.

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Abstract:

Grace aux proprietes de faible mouillabilite par les metaux fondus et de resistance aux chocs thermiques du nitrure de bore, les composites alumine-nitrure de bore peuvent etre utilises dans la coulee continue horizontale d'aciers bas carbone. L'optimisation du procede d'elaboration de ces composites a ete menee a partir d'etudes sur la granulometrie du bn, la dispersion des poudres et sur les parametres de frittage sous charge. L'oxydation de ces composites qui a ete etudiee selon les deux directions privilegiees de ces materiaux, parallelement et perpendiculairement a l'axe de pression, conduit a la formation du borate d'aluminium 9 al#2o#3. 2b#2o#3 dont la cristallisation entraine l'apparition d'une porosite ouverte importante et favorise l'oxydation et la corrosion par l'acier liquide. Pour limiter la formation de ce compose, et accroitre la resistance des composites, differents ajouts ont ete testes. Y#2o#3 permet de diminuer la porosite de ces composites, et forme une couche liquide protectrice qui ameliore la resistance a l'oxydation, par reaction avec b#2o#3 forme au cours de l'oxydation du bn. Cao et sio#2 conduisent egalement a la formation d'une telle couche. Nd#2o#3 forme un verre oxyazote avec l'alumine. Ce verre, de viscosite elevee, n'est pas erode par l'acier, et peut alors proteger le composite de l'attaque de l'acier

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Le, Godec Yann. "Etude du nitrure de bore sous hautes pression et température." Paris 7, 1999. http://www.theses.fr/1999PA077138.

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Remadna, Mehdi Rigal Jean-François. "Le Comportement du système usinant en tournage dur application au cas d'un acier trempé usiné avec des plaquettes CBN (Nitrure de Bore Cubique) /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2003. http://csidoc.insa-lyon.fr/these/2001/remadna/index.html.

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Grenier, Isabelle. "Contribution à l'étude de l'application des dépôts ioniques à la réalisation de revêtements de nitrure de bore." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0003.

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Abstract:

Ce travail fait l'objet de la realisation et de la caracterisation de couches minces de nitrure de bore par depot ionique. La mise au point d'un dispositif experimental d'analyse du plasma par spectroscopie optique d'absorption permet: d'une part, de controler avec precision la vitesse de croissance des couches de bn; d'autre part, de determiner la densite atomique de bore a l'etat fondamental en phase gazeuse. Les especes excitees ont ete mises en evidence par spectroscopie optique d'emission. Les caracteristiques electriques de la decharge r. F. (temperature et densite electroniques, flux d'ions) ont ete determinees. Les depots de nitrure de bore obtenus par cette technique ne sont jamais stchiometriques. Ils presentent toujours un exces de bore. Les conditions optimales de reactivite du bore et de l'azote ne semblent pas atteintes. Il est tres difficile de synthetiser une phase unique, par exemple, la phase cubique. Les proprietes mecaniques et optiques sont etroitement liees a la stchiometrie des depots

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Remadna, Mehdi. "Le Comportement du système usinant en tournage dur." Lyon, INSA, 2001. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2001ISAL0022/these.pdf.

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Abstract:

L'évolution des performances des matériaux pour outils de coupe, et l'amélioration des machines et des systèmes de commande, ont permis de mettre en œuvre l'Usinage à Grande Vitesse (UGV). La diversité des paramètres qui déterminent le niveau de taux d'enlèvement de matière permet d'envisager plusieurs modalités de mise en œuvre de l'UGV, où les facteurs les plus contraignant sont : efforts, vibrations, rugosité, choix d'outils, puissance… C'est dans ce contexte que nous avons développé des recherches pour caractériser et fixer le comportement d'outil de coupe en Nitrure de Bore Cubique (CBN). Nous avons relevé et observé expérimentalement le profil de l'usure pour différentes vitesses de coupe. L'analyse de ces profils permet d'apporter une contribution pour une maîtrise industrielle de l'usure des outils de tournage. En résumé, notre étude, essentiellement expérimentale, montre d'abord que la géométrie de la coupe évolue fortement dans le temps de durée de vie d'un outil. Pour les plaquettes CBN, cette durée de vie augmente lorsque la section du copeau diminue, mais nos observations et nos mesures montrent une évolution de la géométrie de la coupe dans les cas. Parallèlement et en corrélation, les composantes de l'effort de coupe évoluent. Il s'agit essentiellement de la composante de répulsion, la composante de coupe quant à elle, évoluant assez peu. Ces résultats montrent que l'étude du tournage des matériaux durs avec les outils CBN donne une bonne qualité géométrique de surface avec des machines outils classiques sur des broches avec des paliers à roulements. Par contre, l'état de contrainte et l'état métallurgique de la surface usinée sont difficiles à maîtriser car ils sont liés à une géométrie de coupe qui évolue fortement au cours de la durée de vie de la plaquette. Cette étude a montré aussi que l'effort de coupe varie fortement en direction au cours du temps et en corrélation avec l'usure de l'outil
The evolution of materials performances for cutting tools and their improvements allowed the experiment to operate with High Speed Machining (HSM). The diversity of parameters which determine the level of removal rate of the chip allows the constitution of several modalities in machining with the HSM system, therefore the important factors as efforts, vibrations, roughness, choice of tools, power… become constraints. In this context we had developed some researches in order to specify the behaviour of the cutting tool in Cubic Boron Nitride (CBN). . We had observed experimentally the profile of the wear at various cutting speeds. The profiles analysis process brings a contribution for good industrial mastery on turning tools wear. As summery, our study, which is essentially experimental, shows at first, that the geometry of the cutting evolves strongly in the life time of the tool. The CBN inserts, this lifetime increases as the chip section decreases, even though observations and measures have shown for each case an evolution in the geometry of cutting. With an increasing, at the same time, of specific efforts components of the cutting. These results show that the hard steel machining with CBN tools gives a good geometrical quality on the surface of tools machines, which one conceived with classic technologies on spindles with rolling bearing. On the other hand, the stress and metallurgical state of the manufactured surface make difficult their control because they are linked to a cut geometry which evolves strongly during the lifetime of the insert. This study shows, also, that the specific effort of cut changes strongly the direction in time and correlatively with the tool wear. It is really important to considerate this evolution to conceive a new tool machine and exploitable ranges of manufacturing in an industrial environment

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Delacroix, Simon. "Synthèse de nanomatériaux riches en bore." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2019SORUS483.pdf.

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Abstract:

Cette thèse explore une nouvelle voie de synthèse de nanomatériaux riches en éléments légers et particulièrement en bore. La nanostructuration de tels matériaux pourrait apporter des améliorations significatives de leurs propriétés, notamment de la dureté. Malheureusement, de tels nanomatériaux sont compliqués à obtenir car la synthèse et la cristallisation de tels composés nécessitent d’organiser un réseau, souvent complexe, de liaisons covalentes. Pour ce faire, des hautes températures sont nécessaires, entrainant une croissance des particules composant le matériau. Afin de mener à bien ce challenge synthétique, le couplage entre deux mondes habituellement distincts est réalisé : la chimie de synthèse colloïdale à hautes températures et la physique des conditions extrêmes, via les hautes pressions. La synthèse colloïdale de nanoparticules est réalisée en sels fondus inorganiques (halogénures d’alcalins) pour obtenir différents matériaux : borure de lithium, borocarbures alcalins, bore amorphe et carbure de bore amorphe de composition variées. L’étude des transitions structurales de ces composés sous hautes pressions est réalisée lors du chauffage à haute température sous haute pression dans une presse Paris Edimbourg ou dans une presse multi enclumes. Les précurseurs étant nanostructurés, l’énergie de surface est prépondérante lors de la cristallisation et pourrait mener à l’obtention de nouvelles phases métastables. La croissance des particules initiales est limitée grâce à la pression qui permet aussi d’explorer un vaste espace dans les diagrammes de phases des différents matériaux étudiés
During this PhD we have developed a new synthetic pathway towards nanoparticles containing light elements especially boron. The nanostructuration of such materials could lead to increase their properties like hardness. Unfortunately, the synthesis of such nanomaterials is very complicated. Indeed, a complex network of covalent bond existing in these materials should be organized during the synthesis and the crystallization at high temperature which lead to the growth of the particles. To answer this synthetic challenge, we have coupled two classically separated worlds: high temperature colloidal chemistry synthesis. and high pressure physics. Nanoparticles are synthesized in inorganic molten salts (alkali halides) to obtain various materials such lithium boride, alkaline borocarbides, amorphous boron and boron carbides of different ratio. The study of structural transitions of this compounds is realized at high temperature under high pressure in a Paris Edinburgh or a multi anvil press. Thanks to the nanostructuration of the precursors, surface energy plays an important role during the crystallization and could lead to the formation of new metastable phases. The pressure limit the growth of the initial particles and allow us to visit a large space in the phase diagrams of this different compounds studied in this PhD

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Biardeau, Gilles. "Nouvelles voies d'élaboration et de cristallogénèse du nitrure de bore cubique." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376029904.

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Guilhon, Florence. "Obtention de nitrure de bore par pyrolyse de nouveaux précurseurs moléculaires." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10255.

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Abstract:

Un des moyens principaux d'elaboration du nitrure de bore, bn, ceramique technique, consiste a pyrolyser des precurseurs moleculaires liquides a base de bore et d'azote. Dans le but de trouver de nouvelles especes de ce type nous avons etudie la synthese d'un certain nombre de b-trialkyl(aryl)-borazines. Au cours de ces investigations nous avons mis au point une nouvelle methode de synthese de certains (clbnr)3 prepares a partir de bdma. Bcl3 et de rnh2. Hcl (r=ch3, c2h5). Nous avons egalement synthetise un nouvel heterocycle du type 1-3-dibora-2-4-diazaro-naphtalene, a partir de bdma. Bcl3 et de c6h5nh2. Hcl. L'etude de la nouvelle reaction mettant en jeu la cyanamide et la trichlorure de bore a ensuite ete entreprise, conduisant a deux produits majoritaires: le complexe nh2cn. Bcl3 (insoluble) et le dimere, (nh2cclnbcl2)2 (soluble). Une atg du complexe jusqu'a 1000c sous ar a conduit a la formation de bn amorphe pulverulent et noir. L'impregnation d'une pastille de graphite par le dimere en solution dans ch2cl2 suivie d'une pyrolyse sous nh3 a permis d'elaborer un depot de nitrure de bore protegeant notablement le graphite vis-a-vis de l'oxydation. Nous nous sommes ensuite interesses au b(nhch3)3, espece liquide. Par simple chauffage, il se cyclise en aminoborazine, polymerise en un polyborazine tridimensionnel, conduit a du t-bn puis du h-bn (chauffage jusqu'a 1700c en partie sous nh3). L'impregnation d'une meche de fibres de carbone par cet aminoborane suivie d'une pyrolyse sous nh3 a conduit a la formation d'un materiau composite ceramique-ceramique avec une matrice tres compacte de t-bn. Un depot adherent et uniforme de nitrure de bore a egalement ete obtenu par un traitement similaire sur une pastille de graphite

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Biardeau, Gilles. "Nouvelles voies d'élaboration et de cristallogénèse du nitrure de bore cubique." Bordeaux 1, 1987. http://www.theses.fr/1987BOR10598.

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Abstract:

Bn cubique, materiau ultra-dur, est utilise dans les outils de coupe quand le diamant est inoperant (usinage de metaux ferreux, usinage a grande vitesse. . . ) son elaboration a lieu sans haute pression et haute temperature par transformation structurale de la forme graphitique de bn. On etudie le role des nitrofluorures ou de systemes nitroflures a cations mixtes en tant que flux pour la conversion de bng en bnc. De tels flux ont permis la reduction des conditions (p,t) de synthese, l'accroissement des taux de conversion (bng->bnc) et selon leur nature chimique, le controle de la cristallogenese (taille et morphologie variees des cristallites de bnc). En outre, compares aux nitrures generalement utilises comme catalyseurs, de tels flux nitrofluores sont non-hygroscopiques et donc plus faciles a mettre en oeuvre industriellement

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Doche, Cécile. "Elaboration et caractérisation de composites céramiques réfractaires SiAlON-nitrure de bore." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG4204.

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Abstract:

Les si alon-bn sont des materiaux susceptibles de remplacer des refractaires carbones utilises en siderurgie en particulier pour l'elaboration d'acier a faible teneur en c. Deux familles de composites, obtenues par des voies d'elaboration differentes, ont ete etudiees: si#3n#4-bn par compression a chaud et si alon-bn par frittage naturel. Dans le premier cas, un precurseur organique du bn, qui semble activer le frittage, a aussi ete utilise. Pour tous ces materiaux, nous avons etudie les procedes de fabrication, les microstructures, les proprietes mecaniques, les resistances aux chocs thermiques, a l'oxydation, a la corrosion par le fer liquide. La presence de bn, si elle est nefaste aux proprietes mecaniques, est favorable dans le cas des utilisations a haute temperature. De tous les ajouts de frittage testes: y#2o#3, nd#2o#3, la#2o#3, ceo#2, les oxydes de neodyme et de lanthane semblent conduire a une resistance a hautes temperatures legerement meilleure

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Silva, Santos Silvio Domingos. "Nanotubes de carbone et de nitrure de bore sous haute pression." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1286/document.

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Abstract:

Dans ce travail de thèse nous avons étudié la stabilité structurale à très haute pression de nanotubes de carbone et de nitrure de bore à la fois in situ et après cycle de pression. Nous essayons de cette manière une première approche pour déterminer le rôle de paramètres comme la composition (C or BN), nombre de parois ou diamètre dans la limite de stabilité de la structure des nanotubes.Les deux premiers chapitres de la thèse nous permettent de faire une introduction aux aspects fondamentaux relatifs aux propriétés des nanotubes de carbone, suivie d’une présentation des méthodes de synthèse ainsi que des techniques expérimentales utilisées dans cette thèse. Les trois chapitres suivants permettent de présenter l’évolution structurale des trois systèmes étudiés: a) Des nanotubes de carbone monoparois de faible diamètre enrichis en chiralité (6,5), b) nanotubes de carbone triple-parois, et c) des nanotubes de nitrure de bore à parois multiple. Les pressions maximales de ces études ont été de 80, 72 et 50 GPa respectivement. Le collapse radial de la structure et la stabilité tubulaire des nano-objets ont été au centre de nos recherches. En particulier, les nanotubes de carbone à simple parois de chiralité (6,5) peuvent être préservés jusqu’à 50 GPa, pression à la quelle a lieu une transformation irréversible. De leur côté, les nanotubes à 3 parois ont pu être détectés jusqu’à environ 60 GPa, présentant en suite une transformation irréversible à 72 GPa. Enfin, les nanotubes de nitrure de bore ont montré une plus faible stabilité mécanique face à leurs analogues carbonés. De plus ils présentent une évolution vers toute une variété de morphologies, parmi lesquelles certaines ont été observées pour la première fois dans ce travail de thèse
This thesis work focuses on the structural stability of well-characterized carbon and boron nitride nanotubes under very high pressures both including their in situ study as well as after the pressure cycle. We try to provide in this way a first approach to determine the role of parameters as composition (C or BN), number of walls or diameter on the limit stability of nanotube structures.In the two first chapters, we provide a basic description of the theoretical aspects related to carbon nanotubes, we address their main synthesis methods as well as the experimental techniques used in this thesis to study these systems. In the three following chapters, we describe the structural evolution of three systems i) low diameter (6,5) chirality enriched single wall nanotubes ii) triple-wall carbon nanotubes and iii) multiwall boron nitride nanotubes. The maximum pressure attained in these studies were of 80, 72 and 50 GPa respectively.Both the radial collapse of the structure and the mechanical stability of the tubular structure under very high pressure are addressed in the study. In particular, after their collapse, the low-diameter (6,5) single walled carbon nanotubes can be preserved up to 50 GPa and above this value the tubes undergo an irreversible structural transformation. On its side, the triple wall systems could be detected up to ~ 60 GPa but their transformed irreversibly at 72 GPa. Finally boron nitride tubes have a low mechanical stability when compared with their carbon counterparts. Under high pressures they present transformations at different pressures to a variety of structural morphologies, some of them having been detected for the first time in this work

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Gonnet, Valérie. "Le nitrure de bore cubique : domaine de stabilité et nouvelles voies d'élaboration." Bordeaux 1, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR10647.

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Abstract:

Le nitrure de bore-cubique isostructural du diamant est de part ses proprietes exceptionnelles un materiau porteur d'applications variees. Son domaine de stabilite a ete etudie notamment au travers d'une caracterisation par spectroscopie de pertes d'energie des electrons (eels) ainsi que sa structure electronique par application de la methode asw. Sur la base de calculs thermodynamiques suggerant que ce materiau pouvait etre stable a pression ordinaire, une nouvelle voie de originale de synthese mettant en uvre des fluides nitrurants a l'etat supercritique a ete developpee

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Maguer, Aude. "Manipulation et fonctionnalisation de nanotube : Application aux nanotubes de nitrure de bore." Phd thesis, Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112215.

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Abstract:

Cette thèse se divise en deux parties autour des nanotubes de nitrure de bore (NTBN) et de carbone. La première partie concerne la synthèse, la purification et la fonctionnalisation chimique des NTBN. Des NTBN monofeuillets sont synthétisés par vaporisation LASER d’une cible de hBN. L’amélioration des paramètres de la synthèse a d’abord permis de limiter les sous-produits (hBN, acide borique). Un procédé de purification des échantillons a ensuite été développé pour les enrichir en nanotubes. Les échantillons purifiés ont été ensuite utilisés pour développer deux nouvelles voies de fonctionnalisation chimique des NTBN impliquant des molécules possédant une affinité marquée pour le réseau de BN. L’utilisation d’une quinuclidine et d’une borazine greffées par des chaînes alkyles a ainsi permis la solubilisation des NTBN en milieu organique. La purification et la fonctionnalisation développées pour les NTBN monofeuillets ont été appliquées avec succès à des NTBN multifeuillets. La sensibilité du bore aux neutrons thermiques a enfin servi de point de départ à l’étude des possibilités de fonctionnalisation covalente du réseau. La seconde partie de cette thèse concerne la séparation des nanotubes de carbone en fonction de leurs propriétés. L’irradiation microondes de nanotubes de carbone a d’abord permis l’enrichissement d’échantillons initialement polydisperses en nanotubes de grand diamètre. Une seconde stratégie impliquant une interaction sélective entre un type de tubes et des micelles de fullérènes fonctionnalisés a enfin été envisagée pour solubiliser sélectivement des nanotubes de carbone de propriétés électroniques données
This PhD work is divided into two parts dealing with boron nitride (BNNT) and carbon nanotubes. The first part is about synthesis, purification and chemical functionalization of BNNT. Single-walled BNNT are synthesized by LASER ablation of a hBN target. Improving the synthesis parameters first allowed us to limit the byproducts (hBN, boric acid). A specific purification process was then developed in order to enrich the samples in nanotubes. Purified samples were then used to develop two new chemical functionalization methods. They both involve chemical molecules that present a high affinity towards the BN network. The use of long chain-substituted quinuclidines and borazines actually allowed the solubilization of BNNT in organic media. Purification and functionalization were developed for single-walled BNNT and were successfully applied to multi-walled BNNT. Sensibility of boron to thermic neutrons finally gave birth to a study about covalent functionalization possibilities of the network. The second part of the PhD work deals with separation of carbon nanotubes depending on their properties. Microwave irradiation of carbon nanotubes first allowed the enrichment of initially polydisperse samples in large diameter nanotubes. A second strategy involving selective interaction between one type of tubes and fullerene micelles was finally envisaged to selectively solubilize carbon nanotubes with specific electronic properties

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Le, Gallet Sophie. "L'interphase de nitrure de bore multicouche dans les composites thermostructuraux SiC/SiC." Bordeaux 1, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR12476.

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Abstract:

En vue d'améliorer la durée de vie des composites SiC/BN/SiC en atmosphère sèche et humide à haute température, deux voies ont été envisagées (i) l'amélioration de la résistance à l'oxydation de l'interphase de nitrure de bore et (ii) la déviation des fissures matricielles le plus loin possible des fibres, afin de ralentir la progression de l'oxygène vers celles-ci. La première voie consiste soit à accroître le degré de cristallisation du nitrure de bore, afin de retarder la formation de B2O3, soit à doper le nitrure de bore à l'aide de silicium, pour réduire la sensibilité de B2O3 à l'humidité. L'amélioration du degré de cristallisation du nitrure de bore requiert un traitement thermique post-élaboration et la présence d'oxygène au sein du dépôt. La seconde voie consiste à réaliser une interphase ou une matrice multicouche selon un concept de liaison fibre/matrice plus forte que la liaison matrice/matrice. Un meilleur transfert de charge entre les fibres et la matrice est assuré lorsque (i) la couche de carbone initialement présente en surface des fibres est éliminée, (ii) le nitrure de bore est exempt d'oxygène et ne subit pas de traitement thermique post-élaboration, (iii) l'épaisseur d'interphase est faible ou (iv) le nitrure de bore contient une faible quantité de silicium.

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Mortet, Vincent. "Croissance et caractérisation de couches minces de nitrure d'aluminium et de nitrure de bore cubique obtenues par pulvérisation triode." Valenciennes, 2001. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/3b61f736-adf1-4988-81b5-f6851c6cfa9b.

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Abstract:

Le nitrure de bore cubique (c-BN) et le nitrure d'aluminium (AIN) possèdent des propriétés exceptionnelles (dureté, stabilité thermique, stabilité chimique, gap optique) qui les rendent particulièrement intéressants sous forme de films minces dans différents domaines d'activité : la mécanique, l'optique, la microélectronique. Les propriétés des films minces déposés par les méthodes de dépôt en phase vapeur (PVD-CVD) dépendent de la température de dépôt, du flux et de l'énergie de chacune des espèces arrivant sur le substrat. Ainsi, la croissance des films de c-BN n'est possible que dans un domaine de conditions de dépôt limité, avec un bombardement ionique important. Les films d'AIN et de BN ont été déposés par pulvérisation triode réactive avec polarisation du substrat. L’effet de chacun des paramètres de dépôt sur la décharge a été étudié par sonde de Langmuir et collecteur d'ions. L'étude des propriétés des films d'AIN et de BN par spectrométries infrarouge (FTIR), spectrométrie UV-visible, spectrométrie RAMAN, diffraction de rayons X (DRX) microscopie électroniques à balayage (MEB) couplée avec un système d'analyse en spectrométrie a dispersion d'énergie (EDS) et microscopie électroniques en transmission haute résolution (MET-HR) a permis de déterminer les conditions optimales en composition du gaz de décharge et polarisation du substrat pour la croissance de films de c-BN et d'AIN (0002) pour des applications SAWS. L’étude systématique de la contrainte des films a permis de mettre en évidence l'effet de différents paramètres (le flux d'ions, l'énergie des ions, la vitesse de dépôt, l'épaisseur de film) sur la contrainte des films. L'étude de la croissance des films de c-BN par profil de contrainte a permis de montrer le rôle de la contrainte dans la formation des films de c-BN conformément au modèle de Mackenzie. Le changement de condition de dépôt après la nucléation du c-BN ne permet pas de réduire la contrainte ni d'améliorer l'adhérence des films de c-BN. Ces résultats indiquent que la contrainte des films dépend non seulement des conditions de dépôt mais aussi des propriétés mécaniques du matériau déposé
Cubic boron nitride (c-BN) and aluminum nitride (AIN) possess a variety of hightly interesting mechanical, thermal, electrical and optical properties, and therefore, have significant technological potential for thin films applications. Layer properties obtained by PVD and CVD methods depend on substrate temperature and on flux and energy of each species reaching substrates. For instance, c-BN growth is obtained only for a limited range of process parameters with a significant level of energetic ion bombardment during film growth. AIN and BN fims wer deposited by reactive and substrate bias sputtering. The effect of each deposition parameters on the discharge was studied by means of a Langmuir probe and an ion collector. AIN and BN properties were studied by infrared spectrometry (FTIR), UV-Visible spectrometry, RAMAN spectrometry, X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) equipped with an energy dispersive spectrometry analysis system (EDS) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Optimal nitrogen ratio and bias voltage were determined for c-BN growth and AIN (002) growth. Systematic studies of film stress have shown the effect of ion flux, ion energy, deposition rate and films thickness on stress. The c-BN growth studied by stress profile has shown the effect of stress on c-BN nucleation in accordance with Mackenzie stress model. The deposition conditions change after c-BN nucleation neither allows to reduce stress nor increases adherence of c-BN films. Our results indicate that film stress depends not only on deposition condition but also on the mechanical properties of deposited material

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Dicko, Amadou. "Hydrolyse de borates : synthèse d'acides aminoboroniques." Perpignan, 1989. http://www.theses.fr/1989PERP0075.

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Abstract:

La 1ere partie est consacree a la preparation de borates et de phenylboronates et a la mise au point de nouvelles methodes pour suivre leur cinetique d'hydrolyse. Nos resultats indiquent que l'encombrement sterique est un des facteurs les plus importants dans la stabilite de ces composes. Ils revelent aussi que dans le cas des esters cycliques azotes, l'hydrolyse est une reaction equilibree liee a la presence de la liaison dative n---b, et qu'en realite, leur apparente stabilite est une consequence de cet equilibre. Dans la 2eme partie de ce travail, nous avons aborde la synthese de nouveaux acides (beta et gamma) aminoboroniques par addition d'un hydrure de bore sur une double liaison ethylenique. Nous avons reussi cette reaction en protegeant l'atome d'azote par le groupement trimethylsilyle. Nos resultats indiquent clairement que dans ces conditions, le comportement de la double liaison ethylenique devient en tous points semblable a celui d'une olefine classique, et que l'inhibition de la reaction d'hydroboration due a la complexation n---b disparait totalement. Ce qui permet d'isoler en fin de schema reactionnel les acides aminoboroniques attendus

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Pierret, Aurélie. "Propriétés structurales et optiques de nanostructures III-N semiconductrices à grand gap : nanofils d’AlxGa1−xN synthétisés par épitaxie par jets moléculaires et nanostructures de nitrure de bore." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066549.

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Abstract:

Ce travail de thèse s'intéresse aux propriétés structurales et optiques de semiconducteurs à grand gap de nitrure d'éléments III (AlxGa1-xN et h-BN), émettant dans l'ultraviolet (4-6 eV). Les propriétés des nano-objets étant modifiées par la réduction de dimensionnalité, un point central de ce travail a consisté à étudier des nanostructures de ces matériaux (nanofils d'AlN et d'AlxGa1-xN, nanotubes et nanofeuillets de BN). Un soin particulier a aussi été apporté à la corrélation à l'échelle nanométrique, entre la structure et la luminescence. Dans un premier temps, les nanofils d'AlxGa1-xN ont été synthétisés par épitaxie par jets moléculaires, sur des nanofils de GaN afin de promouvoir la croissance de nanostructures 1D non coalescées. Nous montrons que le gallium s'incorpore difficilement, aboutissant à des nanofils d'un alliage fortement inhomogène à plusieurs échelles (du nanomètre à la centaine de nanomètres). Ces inhomogénéités influencent grandement les propriétés optiques, dominées par des états localisés. L'ensemble des résultats nous a permis de proposer un mécanisme de croissance de ces nanofils. Dans un deuxième temps, les propriétés des nanostructures de BN ont été comparées à celles du matériau massif (le BN hexagonal). Nous montrons que jusqu’à 6 couches les nanofeuillets présentent une luminescence similaire au h-BN. Cela indique une faible influence de la réduction de dimensionnalité dans le h-BN, contrairement aux nanofils des autres nitrures. Enfin, nous montrons que les principaux nanotubes étudiés dans ce travail, multiparois, présentent une structure complexe, microfacettée, et que les défauts sont probablement responsables de la luminescence observée
This work focuses on structural and optical properties of III-nitrides wide-band gap semiconductors (AlxGa1-xN and h-BN), emitting in the ultraviolet range (4-6 eV). Nano-objects properties being modified by dimensional reduction, this work was mostly focused on the study of nanostructures of these materials (AlN and AlxGa1-xN nanowires, BN nanotubes and nanosheets). Careful search for correlation between their structure and luminescence has also been carried out. Concerning AlxGa1-xN materials, nanowires have been grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy. The use of GaN nanowires bases has allowed us to promote the growth of non-coalesced 1D AlxGa1-xN nanostructures. We have shown that the incorporation of gallium is very temperature-dependent, giving rise to nanowires made of a highly inhomogeneous alloy at several scales (from nanometer to a hundred nanometers). These inhomogeneities strongly influence the optical properties, dominated by localized states. Altogether these results allow us to propose a growth mechanism of these nanowires. Concerning BN materials, comparison of the properties of nanostructures with those of the bulk material (hexagonal BN) has been carried out. After that h-BN bulk has been further investigated, we have revealed that nanosheets with more than 6 monolayers present a luminescence similar to h-BN. This indicates a low influence of dimensional reduction in h-BN, contrary to the case of nanowires made of other nitrides. Finally we have shown that the main nanotubes investigated in this work, which are multiwall, have a complex structure that is micro-faceted, and that the defects are likely responsible of the observed luminescence

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Zhong, Wenli. "Préparation de matériaux à base de nitrure de bore pour des applications 'énergie'." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20186.

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Abstract:

Bien que proposant des avantages importants par rapport à d'autres matériaux, les céramiques présentent un défaut récurrent, qui est leur plus ou moins grande fragilité due à des défauts de structure ou à des impuretés dans les réseaux structuraux. On s’affranchit de ces contraintes en améliorant la pureté des matériaux de base, en maîtrisant mieux les processus de fabrication, en les renforçant et en nanostructurant le matériau. C’est ce qui a donné naissance aux méthodes chimiques d’élaboration dites de « Bottom-up » qui reprennent le schéma de principe de la conception de la céramique naturelle en s’adaptant à la démarche des chimistes : des briques élémentaires représentant une architecture moléculaire sont assemblées pour former un composé macromoléculaire dont la composition est contrôlée à l’échelle atomique. Ce composé est mis en forme, durcit pour être transformé par cuisson en une céramique dont la composition est directement liée à la structure moléculaire des briques. Cette démarche est à l’origine de la voie dite des « polymères précéramiques ». Cette voie chimique s’adapte aux exigences des domaines de l’énergie. Notamment et afin d’exploiter et de saisir les opportunités que constituent l’apparition de nouveaux besoins en matériaux et/ou l’établissement de cahiers des charges stricts au regard des propriétés des matériaux dans ce domaine, la présente étude a pour objet d’élaborer des matériaux à base de BN comme les composites à renforts fibreux, les nanocomposites et les mousses.Après une introduction générale, le chapitre 1 décrit l’état de l’art de BN. Il s’intéresse à la littérature sur les propriétés des différentes formes du BN. La voie PDCs est détaillée et son application à l’élaboration du h-BN. Les différents types de précurseurs et de polymères sont décrits et l’accent est mis sur le borazine et le polyborazylène. La dernière partie concerne l’élaboration des composites à renforts fibreux, les nanocomposites et les mousses à base de BN qui sont considérés.Le chapitre 2 s’intéresse à l’élaboration de C/BN composites à partir de polyborazylènes qui est un projet de recherche sur ITER. Après un rappel sur le contexte de CEA, les différentes étapes liées au procédé d’élaboration des composites sont décrites et étudiées à l’aide d’outils de caractérisation comme la RMN solide,TGA, XRD et SEM. Le chapitre 3 s’intéresse à des nanocomposites qui se caractérisent par des phases nanocristallines de nitrure métallique parmi le nitrure de titane, de zirconium et d’hafnium dispersés dans une matrice de BN faiblement cristallisée. L’accent est mis sur la chimie moléculaire et sur la synthèse de polymétalloborazines qui permettent de conduire par pyrolyse à la formation directe de ces nanocomposites par croissance in-situ de la phase nanocristalline dans la matrice BN. Une étude préliminaire sur la possibilité de mettre en forme les polyméres en vue d’élaborer des structures massives nanocomposites est abordée.Le chapitre 4 se consacre à deux procédés de préparation de mousses. Le premier procédé qui combine la voie PDCs à la chimie intégrative vise à élaborer des mousses BN à porosité hiérarchisée. Le second procédé consiste à mélanger PMMA avec polyborazylènes pour subir des étapes de compactage et de pyrolyse générant des mousses. Pour ces deux types de matériaux, des mesures texturales comme BET et la porosimétrie mercure sont entreprises.Une conclusion générale termine le manuscrit. Elle fait un rappel des travaux entrepris dans chacun des trois chapitres et donne des perspectives liées aux trois types de matériau étudiés pendant la thèse
Energy developments have brought hexagonal boron nitride-based materials increasing interest for future materials and technologies. The objective of this thesis concerns the preparation of BN shapes for energy applications including fiber-reinforced BN composites, BN-based nanocomposites and BN foams. Fiber-reinforced BN composite and BN nanocomposites display potential as tiles for protection limiters for the Ion Cyclotron Range Frequency antennas in fusion nuclear reactors. Porous BN materials have interests as host material for hydrogen storage and as catalyst supports. The Polymer-Derived Ceramics route which offers new preparation opportunities in chemistry and ceramic sciences is applied to manufacture shaped BN-based materials.Firstly, in the context of C/BN composite, polyborazylene vacuum-assisted infiltration and pyrolysis process was successfully introduced. We focused on the design, elaboration and properties of the C/BN composite through the study of the (1) synthesis and polymerization of borazine, (2) the polyborazylene-to-boron nitride conversion, (3) the morphological texture and mechanical properties of derived C/BN composites. We firstly demonstrated that it is possible to obtain dense-derived C/BN composites (density: 1.773 g cm-3, open porosity: 5.09%) by tuning the viscosity of polyborazylene in the infiltration process. SEM observation presented a very strong bonding between fibers and matrix. TGA under air analysis confirmed the improved oxidation resistance property of C/BN composite compared with C fiber.Secondly, we investigated the design, processing, and properties of transition metal-containing boron nitride nanocomposites from polymetalloborazine. With proper choice of boron nitride precursor, and by controlling the B/M ratio (M = Ti, Zr, Hf), a set of representative polymetalloborazines has been prepared as precursors of nanocomposites. In the reaction of BN source with metal precursor leading to polymetalloborazines, two main mechanisms are mainly concerned: N-H and B-H units of BN percursor react with N-alkyl groups presented in metal precursors. After its pyrolysis under ammonia up to 1000 oC then nitrogen from 1000 to 1500oC, the derived nanocomposites reveal the presence of metal nitride nanocrystales with an average diameter of 6.5 nm homogeneously embedded in a poorly crystallized boron nitride matrix. A preliminary study is presented on the preparation of monolith-type nanocomposites from selected polytitanoborazines. Finally, we applied two PDCs route-based strategies to prepare hierarchically porous and micro cellular BN foams. In the first strategy, monolith-type BN foams with a hierarchical porosity were synthesized from polyborazylene using an integrative chemistry combined-based sequence set-up that consists of the impregnation of silica and carbonaceous templates followed by pyrolysis process and elimination of the template. These novel porous BN architectures display hierarchical and high porosity (76 %) with an open-cell interconnected macroporosity and a surface area up to 300 m2g-1. In the second strategy, a sacrificial processing route has been proposed to fabricate micro cellular BN foams with a porosity of 79 % from a mixture of polyborazylene and poly(methylmethacrylate) (PMMA) microbeads by warm-pressing followed by pyrolysis consisting of the burn-out of PMMA while polyborazylene is converted into BN. These novel BN foams display potential as catalyst supports and host material for hydrogen storage

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Carole, Davy. "Synthèse de nitrure de titane par combustion autopropagée." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20141.

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Vuong, Phuong. "Optical spectroscopy of boron nitride heterostructures." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS075/document.

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Abstract:

Le nitrure de bore hexagonal (h-BN) est un semi-conducteur à large bande interdite (~ 6 eV) avec une stabilité thermique et chimique très élevées lui offrant la possibilité d'être utilisé dans des dispositifs fonctionnant dans des conditions de fonctionnements extrêmes. La nature indirecte de la bande interdite dans h-BN a été étudiée à la fois par des calculs théoriques et par des expériences. Un exciton indirect et des recombinaisons assistées par phonons dans h-BN ont été observées par photoluminescence.Durant cette thèse, nous avons étudié les propriétés optiques de cristaux massifs et de couches hétéro-épitaxiales de nitrure de bore hexagonal. Nous avons étudié des échantillons provenant de différentes sources et des cristaux qui ont été fabriqués en utilisant différentes méthodes de croissance pour nous permettre de mesurer les propriétés optiques intrinsèques de h-BN. Nous rapportons l'impact des symétries des phonons sur la réponse optique du h-BN en effectuant des mesures photoluminescence résolues par polarisation. L’analyse des données en polarisation, nous permet de mesurer la contribution du phonon manquant, celui qui n'a pas été détectée avant cette thèse. En suite, nous démontrons que l'origine de la structure fine du spectre de PL provient pour chaque réplique phonon d’une diffusion complémentaire de type Raman faisant intervenir le mode de phonon E2g à basse énergie (mode de cisaillement inter-feuillets). Les spectroscopies de photoluminescence et de diffusion inélastique Raman ont été combinées pour quantifier l'influence des effets isotopiques sur les propriétés optiques de h-BN ainsi pour révéler que les modifications des interactions de van de Waals liées à l'utilisation de 10B et 11B ou du bore naturel pour la croissance de cristaux h-BN massifs.Enfin, nous étudions des epitaxis de h-BN crues par Épitaxie sous Jets Moléculaires. L'utilisation conjointe de l’imagerie par microscopie à force atomique (AFM) et de la spectroscopie de photoluminescence permet de comprendre la première observation de recombinaison assistée par phonons dans des épitaxies de h-BN sur le saphir et le graphite. Ce résultat indique que la croissance de h-BN à large échelle par méthode épitaxiales est en voie d'acquérir la maturité nécessaire au développement technologique de h-BN
Hexagonal boron nitride (h-BN) is a wide bandgap (~ 6 eV) semiconductor with a very high thermal and chemical stability often used in devices operating under extreme conditions. The indirect nature of the bandgap in h-BN is investigated by both theoretical calculations and experiments. An indirect excion and phonon-assisted reombinations in h-BN are observed in photoluminescene spectroscopy.This thesis focus on the optical properties of bulk and epilayers of h-BN. We investigated samples from different sources grown different methods in order to confirm the intrinsic optical properties of h-BN. We report the impact of the phonon symmetry on the optical response of h-BN by performing polarization-resolved PL measurements. From them, we will measure the contribution of all the phonon-assisted recombination which was not detected before this thesis. We follow by addressing the origin of the fine structure of the phonon-assisted recombinations in h-BN. It arises from overtones involving up to six low-energy interlayer shear phonon modes, with a characteristic energy of about 6.8 meV.Raman and photoluminescence measurements are recorded to quantify the influence of isotope effects on optical properties of h-BN as well as the modifications of van de Waals interactions linked to utilization of 10B and 11B or natural Boron for the growth of bulk h-BN crystals.Finally, we study h-BN thin epilayers grown by Molecular Beam Epitaxy at Nottingham University, atomic force microscopy (AFM) images and photoluminescence features are combined to confirm the first observation of phonon-assisted recombination in high quality thin h-BN epilayers grown on c-plane sapphire and Highly Ordered Pyrolitic Graphite. This demontrates that large scale growth of h-BN by epitaxy is getting a technologically required maturity

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Henni, Younes. "Etudes magnéto-Raman de systèmes - graphène multicouches et hétérostructures de graphène-nitrure de bore." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY060/document.

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Abstract:

Comme le quatrième élément le plus abondant dans l’univers, le carbone joue un rôle important dans l’émergence de la vie sur la terre comme nous la connaissons aujourd’hui. L’ère industrielle a vu cet élément au cœur des applications technologiques en raison des différentes façons dont les atomes forment les liaisons chimiques, ce qui donne lieu à une série d’allotropies chacun ayant des propriétés physiques extraordinaires. Par exemple, l’allotrope le plus thermodynamiquement stable du carbone, le cristal de graphite, est connu pour être un très bon conducteur électrique, tandis que le diamant, très apprécié pour sa dureté et sa conductivité thermique, est néanmoins considéré comme un isolant électrique en raison de sa structure cristallographique différente par rapport au graphite. Les progrès de la recherche scientifique ont montré que les considérations cristallographiques ne sont pas le seul facteur déterminant pour une telle variété dans les propriétés physiques des structures à base de carbone. Ces dernières années ont vu l’émergence de nouvelles formes allotropiques de structures de carbone qui sont stables dans les conditions ambiantes, mais avec dimensionnalité réduite, ce qui entraîne des propriétés largement différentes par rapport aux structures en trois dimensions. Parmi ces nouvelles classes d’allotropes il y a le graphene, qui est le premier matériau à deux dimensions. L’isolation réussi de monocouches de graphène a contesté une croyance établie depuis longtemps en physique : le fait que les matériaux purement 2D ne peuvent pas exister dans les conditions ambiantes parce qu'ils sont instables en raison de l’augmentation des fluctuations thermiques lorsqu’ils se prolongent dans les 2D. Afin de minimiser son énergie, un matériau se brisera en îlots coagulées. Le graphène arrive cependant à surmonter cette barrière en formant des ondulations continues sur la surface du substrat et est stable même à température ambiante et pression atmosphérique. Une grande intention dans la communauté scientifique a été donnée au graphène, après les premiers résultats publiés sur les propriétés électroniques de ce matériau. Les propriétés fondamentales et mécaniques du graphène sont fascinants. Grace aux atomes de carbone qui sont emballés dans un mode sp2 hybridé, formant ainsi une structure de réseau hexagonal, le graphène possède le plus grand module de Young et la plus grande capacité d’étirement, en même temps des centaines de fois plus dur que l’acier. Il conduit la chaleur et l’électricité de manière très efficace. L’aspect le plus fascinant à propos du graphène est surement la nature de ses porteurs de charge à basse énergie. En effet, le graphène présente des bandes d’énergie linéaires au point de neutralité de charge, donnant aux porteurs de charge une nature relativiste. De nombreux phénomènes observés dans ce matériau sont des conséquences de la nature relativiste de ses porteurs. Transport balistique, conductivité optique universelle, absence de rétrodiffusion, et une nouvelle classe d’effet Hall quantique sont de bons exemples de phénomènes nouvellement découverts dans ce matériau. Il est cependant encore trop tôt pour affirmer que toutes les propriétés physiques du graphene sont bien comprises. Dans cette thèse, nous avons mené des expériences de spectroscopie magnéto-Raman pour répondre à certaines des questions ouvertes dans la physique du graphène, notamment l’effet de couplage de Coulomb sur le spectre d’énergie du graphène, et le changement dans les propriétés physiques du graphène multicouche en fonction de sa cristallographie. Nos echantillions ont été soumis à de forts champs magnétiques, appliqués perpendiculairement aux plans atomiques. Le spectre d’excitation sous champ magnétique montre un couplage entre ces excitations et les modes de vibratoires. Cette approche expérimentale permet de remonter à la structure de bande du graphene en champs nul, ainsi que de nombreuses autres propriétés du matériau
As the fourth most abundant element in the universe, Carbon plays an important rolein the emerging of life in earth as we know it today. The industrial era has seen this element at the heart of technological applications due to the different ways in which carbon forms chemical bonds, giving rise to a series of allotropes each with extraordinary physical properties. For instance, the most thermodynamically stable allotrope of carbon, graphite crystal, is known to be a very good electrical conductor, while diamond very appreciated for its hardness and thermal conductivity is nevertheless considered as an electrical insulator due to different crystallographic structure compared to graphite. The advances in scientific research have shown that crystallographic considerations are not the only determining factor for such a variety in the physical properties of carbon based structures. Recent years have seen the emergence of new allotropes of carbon structures that are stable at ambient conditions but with reduced dimensionality, resulting in largely different properties compared to the three dimensional structures. Among these new classes of carbon allotropes is the first two-dimensional material: graphene.The successful isolation of monolayers of graphene challenged a long established belief in the scientific community: the fact that purely 2D materials cannot exist at ambient conditions. The Landau-Peierls instability theorem states that purely 2D materials are very unstable due to increasing thermal fluctuations when the material in question extends in both dimensions. To minimize its energy, the material will break into coagulated islands, an effect known as island growth. Graphene happens to overcome such barrier by forming continuous ripples on the surface of its substrate and thus is stable even at room temperature and atmospheric pressure.A great intention from the scientific community has been given to graphene, since 2004. Both fundamental and mechanical properties of graphene are fascinating. Thanks to its carbon atoms that are packed in a sp2 hybridized fashion, thus forming a hexagonal lattice structure, graphene has the largest young modulus and stretching power, yet it is hundreds of times stronger than steel. It conducts heat and electricity very efficiently, achieving an electron mobility as high as 107 cm−2V−1 s−1 when suspended over the substrate. The most fascinating aspect about graphene is the nature of its low energy charge carriers. Indeed, graphene has a linear energy dispersion at the charge neutrality, giving the charge carriers in graphene a relativistic nature. Many phenomena observed in this material are consequences of this relativistic nature of its carriers. Ballistic transport, universal optical conductivity, absence of back-scattering, and a new class of room temperaturequantum Hall effect are good examples of newly discovered phenomena in thismaterial. Graphene has become an active research area in condensed matter physics since 2004. It is however still early to state that all the physical properties of this material are well understood. In this thesis we conducted magneto-Raman spectroscopy experiments to address some of the open questions in the physics of graphene, such as the effect of electron-electron coupling on the energy spectrum of monolayer graphene, and the change in the physical properties of multilayer graphene as a function of the crystallographic stacking order. In all our experiments, the graphene-based systems have been subject to strong continuous magnetic fields, applied normal to the graphene layers. We study the evolution of its energy excitation spectra in the presence of the magnetic field, and also the coupling between these excitations and specific vibrational modes that are already in the system. This experimental approach allows us to deduce the band structure of the studied system at zero field, as well as many other lowenergy properties

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Malhouitre, Stéphane. "Etude et réalisation de couches minces de nitrure de bore par dépôt ionique réactif." Limoges, 1997. http://www.theses.fr/1997LIMO0010.

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Abstract:

L'etude et la realisation de couches minces de nitrure de bore par depot ionique reactif a fait l'objet de ce travail. L'objectif principal a ete d'obtenir des depots de nitrure de bore cubique ayant une composition proche de la stchiometrie. Pour dissocier et ioniser les molecules d'azote, divers modes d'activation du gaz ont ete employes lors de la synthese des films. Tout d'abord, un plasma radiofrequence seul a ete utilise, puis il a ete assiste d'un dispositif d'intensification de la decharge. Le second mode d'activation a consiste en une source portee a haute temperature sur laquelle est dirige l'azote. Enfin, un plasma microonde a ete employe. Les resultats obtenus montrent que la composition et la structure des couches deposees sont etroitement liees. Les depots qui presentent des liaisons sp#3 possedent un rapport atomique n/b faible (n/b 0,1) et ne sont pas cristallises. Ces couches sont en fait composees de nitrure de bore sous forme de liaisons sp#2 et sp#3, ainsi que du bore non lie a l'azote. Les depots qui presentent une composition plus riche en azote ont une structure de type h-bn et possedent une excellente transmission optique dans le visible.

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Tran, Van Truong. "Propriétés électroniques et thermoélectriques des hétérostructures planaires de graphène et de nitrure de bore." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS133/document.

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Abstract:

Les excellentes propriétés électroniques, thermiques et mécaniques du graphène confèrent à ce matériau planaire (bi-dimensionnel) un énorme potentiel applicatif, notamment en électronique. Néanmoins, ce matériau présente de sérieux inconvénients qui pourraient limiter son champ d'applications. Par exemple, sa structure de bandes électronique sans bande interdite rend difficile le blocage du courant dans un dispositif. De plus, pour les applications thermoélectriques, sa forte conductance thermique est aussi une forte limitation. Il y a donc beaucoup de défis à relever pour rendre ce matériau vraiment utile pour des applications. Cette thèse porte sur l'étude des propriétés électroniques et thermoélectriques dans les hétérostructures planaires constituées de graphène et de nitrure de bore hexagonal (BN). Différentes configuration de ce nouveau matériau hybride permettent de moduler la bande interdite, la conductance thermique et le coefficient Seebeck. Cette étude a été menée au moyen de calculs atomistiques basés sur les approches des liaisons fortes (TB) et du modèle à constantes de force (FC). Le transport d'électrons et de phonons a été simulé dans le formalisme des fonctions de Green hors équilibre. Les résultats montrent que, grâce à la modulation de la bande interdite, des transistors à base d'hétérostructures de BN et de graphène peuvent présenter un très bon rapport courant passant / bloqué d'environ 10⁴ à 10⁵. En outre, nous montrons l'existence d'états quantiques hybrides à l'interface zigzag entre le graphène et le BN donnant lieu à des propriétés de transport électronique très intéressantes. Enfin, ce travail montre qu'en agençant correctement des nano-flocons de BN sur les côtés d'un nanoruban de graphène, la conductance des phonons peut être fortement réduite alors que l'ouverture de bande interdite conduit à un accroissement important du coefficient Seebeck. Il en résulte qu'un facteur de mérite thermoélectrique ZT plus grand que l'unité peut être réalisé à température ambiante
Graphene is a fascinating 2-dimensional material exhibiting outstanding electronic, thermal and mechanical properties. Is this expected to have a huge potential for a wide range of applications, in particular in electronics. However, this material also suffers from a strong drawback for most electronic devices due to the gapless character of its band structure, which makes it difficult to switch off the current. For thermoelectric applications, the high thermal conductance of this material is also a strong limitation. Hence, many challenges have to be taken up to make it useful for actual applications. This thesis work focuses on the theoretical investigation of a new strategy to modulate and control the properties of graphene that consists in assembling in-plane heterostructures of graphene and Boron Nitride (BN). It allows us to tune on a wide range the bandgap, the thermal conductance and the Seebeck coefficient of the resulting hybrid nanomaterial. The work is performed using atomistic simulations based on tight binding (TB), force constant (FC) models for electrons and phonons, respectively, coupled with the Green's function formalism for transport calculation. The results show that thanks to the tunable bandgap, it is possible to design graphene/BN based transistors exhibiting high on/off current ratio in the range 10⁴-10⁵. We also predict the existence hybrid quantum states at the zigzag interface between graphene and BN with appealing electron transport. Finally this work shows that by designing properly a graphene ribbon decorated with BN nanoflakes, the phonon conductance is strongly reduced while the bandgap opening leads to significant enhancement of Seebeck coefficient. It results in a thermoelectric figure of merit ZT larger than one at room temperature

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Goeuriot, Dominique. "Réactivité, frittage et caractérisation de céramiques dans les systèmes alumine-oxynitrure d'aluminium gamma et nitrure de bore." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO19045.

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Abstract:

On etudie la reactivite et la densification de melanges de poudres d'al::(2)o::(3) en exces et de aln (densite, diffraction rx, meb et met, proprietes mecaniques). Les resultats remettent en cause les diagrammes etablis et precisent les phases formees a haute temperature : alon-gamma se forme des 1550**(o)c; au-dela de 1700**(o)c, il evolue vers des structures quadratique et monoclinique par dissolution de al::(2)o::(3); une phase liquide apparait vers 1780**(o)-1800**(o)c. Le processus de fabrication optimise (cobroyage des poudres, frittage avec ou sans charge) conduit a une ceramique composite al::(2)o::(3)-alon dense, interessante par ses proprietes mecaniques. On a aussi etudie la reactivite de al::(2)o::(3) vis-a-vis de bn, qui reagissent a plus de 1700**(o)c pour former aln, b::(2)o::(3) et alon spinelle et quadratique. Des composites al::(2)o::(3)-alon-bn ont ete frittes : bn a un effet benefique sur la resistance aux chocs thermiques

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Plaud, Alexandre. "Excitons dans le nitrure de bore lamellaire : étude des phases hexagonale, rhomboédrique et d’hétérostructures 2D." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPAST002.

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Abstract:

Le nitrure de bore hexagonal (hBN) est un semiconducteur lamellaire possédant une large bande interdite de type indirect (> 6 eV). L’autre structure lamellaire du nitrure de bore est rhomboédrique (rBN), mais beaucoup moins connue et étudiée. L’objectif de cette thèse est l’étude des excitons à l’origine de la luminescence de ces deux phases mais aussi d’hétérostructures 2D, où le hBN est utilisé en combinaison d’autres matériaux 2D dans des empilements verticaux.L’étude des propriétés des excitons dans hBN est réalisée sur un cristal de référence synthétisé par haute pression et haute température au Japon. L’énergie de liaison des excitons ainsi que le rendement quantique interne du hBN sont quantitativement évalués par spectroscopie de cathodoluminescence. L’anomalie observée entre absorption et luminescence est résolue avec l’identification du rôle respectif des excitons directs et indirects. À forte excitation, l’efficacité de luminescence de hBN décroit, limitée par une annihilation entre excitons, particulièrement efficace dans ce matériau.Associées à une caractérisation structurale, les signatures spectroscopiques de luminescence et Raman de la phase rhomboédrique sont identifiées. Elles ont permis d’analyser les propriétés de couches minces synthétisées par voie chimique (CVD).La dernière partie de cette thèse porte sur l’étude d’hétérostructures 2D de type hBN/MoX2/hBN où X = S ou Se. Une caractérisation exhaustive des propriétés de luminescence, vibrationnelles et structurales est menée sur l’ensemble des matériaux constituants. Les analyses sont menées à la fois en vue plane et en section transverse grâce à la découpe de lames minces par faisceau d’ions focalisés. Des résultats préliminaires sur la diffusion des excitons et sur les excitons d’interface y sont présentés
Hexagonal boron nitride (hBN) is a lamellar wide indirect bandgap semiconductor (> 6 eV). The other lamellar boron nitride phase is rhombohedral (rBN), but much less known and studied. The goal of this thesis is the study of the excitons source of the luminescence of both phases and of 2D heterostructures, where hBN is used in combination with other 2D materials in vertical stacks.The study of hBN excitons properties is performed on a reference sample synthesized by high pressure and high temperature in Japan. Excitons binding energy as well as hBN internal quantum yield are quantitatively assessed by cathodoluminescence spectroscopy. The observed anomaly between absorption and luminescence is resolved thanks to the identification of the role of direct and indirect excitons respectively. At high excitation, hBN luminescence efficiency decreases limited by exciton-exciton annihilation. This phenomenon is especially efficient in this material.Combined with a structural characterization, the Raman and luminescence spectroscopic signature of the rhombohedral phase are identified. This allowed the analysis of the properties of chemically synthesized thin films (CVD).The last part of this thesis is devoted to the study of a 2D heterostructure hBN/MoX2/hBN where X = S or Se. An exhaustive characterization of the luminescence, vibrational and structural properties is carried out on all the components. Analyses are performed in both flat view and cross-section thanks to the cutting of a thin lamella by focused ion beam. Preliminary results on excitons diffusion and interface excitons are presented

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Postole, Georgeta. "Le nitrure : un nouveau support en catalyse." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10106.

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Une méthode classique d'imprégnation en milieu aqueux et une méthode innovante de type sol-gel ont été appliquées pour synthétiser des matériaux à base de métaux nobles supportés sur nitrure de bore et des matériaux à base d'oxydes supportés sur BN. Les catalyseurs ont été caractérisés par BET, DRX, spectroscopie IR, TG, XPS, RTP, microscopie électronique et microcalorimétrie d'adsorption. Les performances catalytiques des échantillons testés ont été étudiées dans deux procédés catalytiques : l'oxydation totale du méthane et la réduction catalytique sélective des oxydes d'azote par des hydrocarbures en présence d'un excès d'oxygène (HC-SCR). Les résultats de l'activité catalytique (conversion, sélectivité, production) ont été fortement influencés par l'historique de l'échantillon : méthode de préparation, nature des précurseurs, degré de dispersion

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Lonnoy, Laurence. "Synthèse et caractérisation physico-chimique de poudres de nitrure d'aluminium." Lille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LIL10023.

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Serin, Virginie. "Caractérisation d'éléments de matériaux composites, fibres de carbone et nitrure de bore en microscopie électronique." Toulouse 3, 1989. http://www.theses.fr/1989TOU30043.

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Abstract:

Notre travail a porte sur l'application de la microscopie electronique analytique a l'etude de materiaux composites a fibres longues. Dans ce domaine, nous avons essentiellement utilise la spectroscopie de pertes d'energie d'electrons (eels) qui, par l'exploitation des signaux associes a l'excitation des niveaux atomiques profonds, permet de caracteriser les elements presents dans une portion de volume (<10#-#3 m#3) de l'echantillon. Les experiences ont ete conduites sur le microscope a tres haute tension 1 mv du laboratoire et le microscope philips em400t a 120 kv, equipes d'un systeme dispersif d'electrons, la resolution spatiale d'analyse varie de 100 nm a 10 nm. La technique eels, bien adaptee a la caracterisation des elements de faible numero atomique, nous a permis d'etudier plus particulierement les fibres de carbone et les revetements de nitrure de bore (bn), qui interviennent comme des composants importants des materiaux composites. La connaissance de la composition et de la nature structurale de ces elements est tout a fait essentielle pour la maitrise de leurs proprietes physiques. Au cours de ce travail, nous avons determine par analyse elementaire quantitative la repartition de l'azote dans certains types de fibres de carbone. L'azote est concentre pres de la surface. Ce resultat est un element important dans le developpement des theories sur l'elaboration des fibres de carbone et la maitrise de leurs proprietes mecaniques. L'analyse structurale, rendue possible par l'exploitation du signal exelfs, a porte sur differentes varietes de carbone et de nitrure de bore. Cette etude a permis de caracteriser les differences structurales des formes cristallisees, semi-cristallisees et amorphes et d'identifier la structure dite turbostratique dans ce type de materiau

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Coudurier, Nicolas. "Contribution à l'épitaxie des nitrures d'aluminium et de bore par dépôt chimique en phase vapeur à haute température." Phd thesis, Université de Grenoble, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00994936.

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Abstract:

Cette thèse se place dans le contexte des recherches menées sur l'élaboration de support de haute qualité cristalline pour des applications optoélectronique et piézoélectrique. Les nitrures d'aluminium, AlN, et de bore, BN sont deux matériaux présentant des propriétés physiques intéressantes pour leurs utilisations en tant que substrat et partiellement comme couche active dans de telles applications. Les objectifs de cette thèse étaient de continuer les travaux en cours sur l'hétéroépitaxie d'AlN (avec le mélange H2 - NH3 - AlCl3 en phase gazeuse) sur substrat saphir et silicium, et d'explorer la croissance de BN par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à haute température avec une chimie chlorée (mélange.H2 - NH3 - BCl3 en phase gazeuse). Des études thermodynamiques ont été menées pour évaluer les équilibres ayant lieu entre la phase gazeuse et les matériaux en présence sur une large gamme de température. Ces premiers résultats ont permis d'en déduire des conditions opératoires favorables afin d'éviter toutes réactions parasites qui nuiraient à la croissance des nitrures. Plusieurs études expérimentales ont été effectuées sur les réacteurs du SIMaP. Une étude de l'influence du ratio N/Al dans la phase gazeuse sur la croissance d'AlN a été entreprise. Par la suite les mécanismes de croissance de ces couches sont expliqués afin de comprendre l'effet de ce paramètre. Suite à cela, des dépôts avec plusieurs étapes de croissances à différente température ont permis l'obtention de couches d'AlN peu fissurées, peu contraintes et avec des qualités cristallines satisfaisantes. Concernant le dépôt de BN, des essais ont été menés sur substrats AlN et métalliques (chrome et tungstène). À haute température (1600 °C), le dépôt sur AlN a permis l'obtention de couche turbostratique peu désorientée. La croissance sur substrats métalliques a été effectuée à basse température, ne favorisant pas l'épitaxie de BN sur ces substrats. Enfin, des comparaisons ont été menées entre température de dépôt, vitesse de croissance des couches et sursaturation de la phase gazeuse, permettant la délimitation de domaine de conditions opératoire où l'épitaxie est favorisée.

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Dissertations / Theses on the topic 'Nitrure de bore – Synthèse'

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