Experimental and numerical study of ion irradiation impacts on Transition Metal Dichalcogenide layers
Étude expérimentale et numérique des impacts de l'irradiation ionique sur les couches de dichalcogénures de métaux de transition
Résumé
In this thesis, I present the study of artificially generated defects by ion irradiation on
the surface of Transition Metal Dichalcogenides (TMDC), more specifically of tungsten
disulphide (WS2) and tungsten diselenide (WSe2) crystals. I also present the structural
analysis of WS2 films grown by Reactive Magnetron Sputtering (RMS) and compare the
observed structural defects to the artifically generated defects on the bulk crystals This
thesis is composed of six chapters. In the first chapter, an introduction to the transition
metal dichalcogenide structure and properties is discussed, followed by a discussion of
previous studies about the defect generation by ion irradiation. Recent developments
in the fabrication methods of TMDC thin-films such as reactive magnetron sputtering
are also discussed.
In chapter 2 I describe in detail the experimental techniques and the analysis methods used to characterize the TMDC materials and in chapter 3 I describe the methods
used for numerical simulation of ion irradiation of TMDCs.
In chapter 4, I present my work on the design of the experiments and the calibration
of a ion source which was later used to produce low energy ions to artificially generate
defects on TMDCs surfaces.
Chapter 5 I present my characterization results of WS2 films grown by RMS, which
were grown in Uppsala by the team of Tomas Nyberg.
In chapter 6 I present the artificial generation of defects on TMDC surfaces using
the ion source described in chapter 4. Furthermore, I present the molecular dynamics studies which were performed to have an understanding of the defect production
mechanism in TMDCs by ion irradiation.
Dans cette thèse, je présente l'étude de défauts générés artificiellement par irradiation ionique à la surface de dichalcogénures de métaux de transition (TMDC).
sur la surface de dichalcogénures de métaux de transition (TMDC), et plus précisément de cristaux de disulfure
disulfure de tungstène (WS2) et de diséléniure de tungstène (WSe2). Je présente également l'analyse structurelle
Je présente également l'analyse structurelle des films WS2 obtenus par pulvérisation magnétron réactive (RMS) et je compare les défauts structurels observés aux défauts structurels générés artificiellement.
Les défauts structurels observés sont comparés aux défauts générés artificiellement sur les cristaux de masse.
thèse est composée de six chapitres. Le premier chapitre est une introduction à la structure des dichalcogénures de métaux de transition.
Dans le premier chapitre, une introduction à la structure et aux propriétés des dichalcogénures de métaux de transition est présentée.
études précédentes sur la génération de défauts par irradiation ionique. Les développements récents
dans les méthodes de fabrication de couches minces de TMDC, telles que la pulvérisation magnétron réactive.
sont également abordés.
Dans le chapitre 2, je décris en détail les techniques expérimentales et les méthodes d'analyse utilisées pour caractériser les matériaux TMDC et dans le chapitre 3, je décris les méthodes utilisées pour la simulation numérique de l'irradiation ionique.
utilisées pour la simulation numérique de l'irradiation ionique des TMDCs.
Dans le chapitre 4, je présente mon travail sur la conception des expériences et la calibration d'une source d'ions qui a été utilisée par la suite.
d'une source d'ions qui a ensuite été utilisée pour produire des ions de faible énergie afin de générer artificiellement des défauts sur les surfaces des TMDCs.
défauts sur les surfaces des TMDCs.
Dans le chapitre 5, je présente mes résultats de caractérisation des films WS2 cultivés par RMS, qui
ont été cultivés à Uppsala par l'équipe de Tomas Nyberg.
Dans le chapitre 6, je présente la génération artificielle de défauts sur les surfaces des TMDCs en utilisant
la source d'ions décrite dans le chapitre 4. En outre, je présente les études de dynamique moléculaire qui ont été réalisées pour comprendre le mécanisme de production de défauts dans les TMDC par irradiation ionique.
mécanisme de production de défauts dans les TMDCs par irradiation ionique.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)