Les nanocristaux semi-conducteurs fluorescents font leur gamme
Lorsque des matériaux semi-conducteurs sont préparés sous forme de grains nanométriques, des effets quantiques apparaissent du fait de leurs faibles dimensions. Éclairés en ultraviolet, ces nanocristaux émettent de la lumière dont la couleur varie en fonction de leurs tailles. Il devient ainsi possible de fabriquer toute la palette des couleurs. Dotés de cette propriété, les nanocristaux de semi-conducteurs, souvent appelés quantum dots, peuvent par exemple être utilisés comme marqueurs luminescents de systèmes biologiques pour suivre l’évolution de processus biologiques dans les cellules vivantes, ou encore comme marqueurs d’objets précieux et de produits commerciaux.

Artechnique/CEA

Nanocristaux de semi-conducteurs de tailles différentes éclairés en ultraviolet.

les effets de taille spectaculaires que présentent il souligner ceux Parmiles nano-objets,dansfaut nanocristaux deliés au confinement quantique les matériaux semi-conducteurs. Quand la taille de ces derniers diminue, leurs propriétés deviennent intermédiaires entre celles de l’atome isolé,aux niveaux d’énergie discrets, et celles du solide massif, où les niveaux se recouvrent en bandes d’énergie, justifiant l’appellation d’atomes artificiels. En particulier, le confinement quantique entraîne une augmentation de la différence d’énergie entre le dernier niveau occupé et le premier niveau vide, le gap (encadré). Cette ouverture du gap a un effet considérable sur les propriétés optiques. En effet,un semi-conducteur soumis à une excitation peut se désexciter en émettant par fluorescence des photons

d’énergie égale au gap. Cette énergie dépend du matériau semi-conducteur considéré. Dans les nanocristaux, elle dépend en plus de la taille, ce qui permet de choisir la couleur de la lumière émise par le biais du paramètre taille. Toute la gamme du visible à l’infrarouge est alors accessible. Les nanocristaux semi-conducteurs fluorescents