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Des concepts électrochimiques fondamentaux aux interfaces NH3 Liq./SC III-V vers une rupture technologique de surface

le 20 octobre 2010

Le mercredi 20 octobre 2010 à 14h00

Présentée par : Madame Anne-Marie GONCALVES Spécialité : Chimie Inorganique Laboratoire : Institut Lavoisier (ILV)

Résumé : Deux axes de recherche ont été développés au cours des études électrochimiques aux interfaces SC III V/ NH3 Liq. Le premier cible la compréhension des mécanismes fondamentaux aux interfaces SC III V/ électrolyte aqueux. En effet, la pureté électronique de NH3 Liq. exclut l’eau de l’interface et par conséquent élimine du plan interne de Helmoltz toutes formes d’oxyde de surface intervenants dans les mécanismes fondamentaux aux interfaces. La forte basicité de NH3 Liq. permet aussi des études aux interfaces sans protons. Dans ces conditions, le dégagement d’hydrogène peut être écarté pour de fortes surtensions négatives. Dans ce premier axe de recherche, NH3 Liq. se comporte donc comme le miroir de l’interface SC III V/ électrolyte aqueux pour des conditions exceptionnelles de haute pureté. Le deuxième axe de recherche est quant à lui spécifique à NH3 Liq. En effet, ce solvant non-aqueux, nous donne accès à une électrochimie interfaciale nouvelle grâce à des propriétés physico-chimiques remarquables. Des mécanismes électrochimiques et des transformations de surface inédites ont été ainsi établis. Le contrôle de l’électrochimie interfaciale dans NH3 Liq. conduit à la formation d’un film de surface passivant, appartenant à la famille des « phosphazènes » offrant des potentialités en microélectronique et optoélectronique des SC III V.

Abstract : Two axes of electrochemical research have been developed at SC III V/ NH3 Liq. interfaces. The first axis targets the understanding of fundamental mechanisms which occur at SC III V/ aqueous electrolyte interfaces. Indeed, due to the high electronic purity of NH3 Liq. the water can be definitively excluded from the interface. Consequently, in the internal Helmoltz layer no oxide, involved in fundamental interfacial mechanisms, is detected. The high basicity of NH3 Liq. also allows interfacial studies without proton. Under these conditions, hydrogen evolution is avoided beside a strong negative overvoltage. In this first research axis, NH3 Liq. behaves like a mirror of the interface SC III V/ aqueous electrolyte for exceptional high purity conditions. The second research axis is specific to NH3 Liq. Indeed, a new interfacial electrochemistry through remarkable physico-chemical properties is available from this nonaqueous solvent. New electrochemical mechanisms and specific surface transformations were established. The control of interfacial electrochemistry in NH3 Liq. leads to the formation of a passivating film, which belongs to the"phosphazenes" family presenting new potentialities in microelectronics and optoelectronics for SC III V.

Informations complémentaires
Jean-Noël CHAZALVIEL Directeur de recherche au CNRS, École Polytechnique - Rapporteur
Catherine COMBELLAS Directrice de recherche au CNRS, ESPCI - Rapporteur
Jean-Luc PELOUARD Directeur de recherche au CNRS, UPR20 Marcoussis - Rapporteur
Claire-Marie PRADIER Directeur de recherche au CNRS, Université Paris 6 - Membre examinateur
Jean-Pierre HERMIER Professeur à l’UVSQ, GEMAC - Membre examinateur
Arnaud ETCHEBERRY, Directeur de recherche au CNRS, ILV UVSQ - Tuteur

Contact :
Direction de la Recherche des Etudes Doctorales et de la Valorisation - DREDVal :