Élaboration et caractérisation des structures multicouches de polypyrrole (PPY)/TIO2/ITO et de (TIN et CHx) silicium poreux

Abstract

Dans la première partie de cette thèse, nous montrons la potentialité d’utilisation de la microscopie photo-électrochimique (MPEC) comme un outil de dépôt pour la fabrication de multi-capteurs biologiques ou biopuces. En fait, des spots de polypyrrole (PPy) de taille micrométrique réalisés photo-électro chimiquement (PEC) sur le TiO2 ont été rendu possibles par focalisation du faisceau laser sous un objectif longue focale. Un résultat qui ouvre des possibilités vers la conception de micro-réseau de plots de PPy fonctionnels avec des brins d’ADN pour la détection biologique. De ce fait, l’étude et la caractérisation de notre support (TiO2) et des dépôts polypyrrole (PPy) étaient nécessaires. Les caractérisations électrochimique et de spectroscopie Raman ont montré que le polypyrrole formé sur le TiO2 était de bonnes caractéristiques, stable électro chimiquement et il avait la structure conjuguée typique de la chaine PPy. D’autres analyses ont montrées que le film avait une bonne réactivité électrochimique en fonction du potentiel appliqué, et une sensibilité à la lumière visible similaire à celle d’un semi-conducteur de type-p où l’énergie de gap a été estimée à 2.2 eV. À la fin, nous avons constaté que le film PPy synthétisé PEC sur TiO2 possède des propriétés similaires au PPy synthétisé électro-chimiquement (EC) sur substrat conducteur. La génération des spots de polypyrrole fonctionnalisé par la fluorescéine oupar le complexe biotine-avedine était réalisable par copolymérisation photo-électrochimique des monomères de pyrrole et de pyrrole-N-modifié. La microscopie de fluorescence était le moyen de caractérisation qui a permis d’optimiser les conditions de dépôts pour avoir des spots fonctionnels et reproductibles. Des résultats prometteurs ont permis d’envisager aux perspectives une nouvelle voie de fabrication de multi-capteurs biologiques et de biopuces à ADN par la PEC et la MPEC sur TiO2. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié les modifications apportées aux propriétés optiques et électriques du silicium poreux à travers le dépôt de couches minces de nitrure de titane (TiN) et d’hydrocarbure (CHx). Les résultats de caractérisations obtenues avant et après le dépôt ont montré qu’on a intérêt à déposer de fine couche de (TiN) et de (CHx) comme couche protectrice. En plus, nous avons remarqué que les dépôts de CHx augmentent sensiblement la photoluminescence du silicium poreux. En fait, les résultats confirment le rôle du dépôt CHx pour le silicium poreux dans les applications optoélectroniques, antireflet et de revêtement.