Durant les 20 dernières années, les progrès technologiques ont permis la réduction progressive de la dimension des structures semi-conductrices à l'échelle nanométrique. A cette échelle, la prise en compte des effets quantiques devient indispensable. S'ils peuvent représenter une limite à la réduction des composants actuellement produits, ils offrent surtout la possibilité d'imaginer de nouveaux dispositifs voire de nouveaux protocoles du traitement de l'information.
Les structures les plus petites atteignent des dimensions de l'ordre du nanomètre suivant les trois directions de l'espace. Du fait du confinement quantique qui en résulte, les niveaux d'énergie des porteurs de charge sont répartis suivant un spectre discret ce qui rend ces nanoobjets comparables à des atomes.
Si les premières boîtes quantiques ont été réalisées par des méthodes d'épitaxie, de telles structures peuvent aussi être obtenues par synthèse chimique. Les caractéristiques remarquables des nanocristaux semi-conducteurs telles que ceux de CdSe, dont le rayon est ajustable entre 1 et 12 nm, illustrent les progrès effectués ces méthodes. D'une grande photostabilité, ces nanoobjets sont des sources de lumière accordables en longueur d'onde utilisées dans de très nombreuses applications comme l'optoélectronique ou l'imagerie biologique.
Figure 1 : structure cristalline coeur/coquille d'un nanocrystals de CdSe
Dans notre groupe, nous nous intéressons tout particulièrement à la fluorescence des nanocristaux de CdSe à l'échelle de la molécule individuelle. Nous cherchons en particulier à savoir jusqu'à quel point on peut pousser l'analogie entre ces nanostructures et des atomes, un des objectifs à terme étant d'utiliser ces émetteurs pour le traitement quantique de l'information.
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