Etudiant : BOUCHARCHAR WIAM

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. DERKAOUI ISSAM

Annèe : 2026

Résumé : Ce travail de recherche porte sur la synthèse contrôlée et la caractérisation du nitrure de bore hexagonal (h-BN) et du graphène, ainsi que l'élaboration par transfert semi-sec de leur hétérostructure. L'approche expérimentale privilégie la technique de dépôt chimique en phase vapeur à pression atmosphérique (APCVD) sur substrats de cuivre, choisie pour son potentiel de mise à l'échelle et sa simplicité de mise en œuvre. L'étude de la croissance du h-BN, utilisant l'ammonia borane comme précurseur, a permis d'identifier un temps de réaction optimal de 60 minutes pour l'obtention d'un film continu. L'influence de l'environnement gazeux a révélé que l'azote favorise une cinétique de couvrance plus rapide par rapport à l'argon, tandis que l'hélium (He) freine considérablement la croissance en raison de l'élargissement de la couche limite gazeuse, menant à la formation d'îlots isolés. Concernant le graphène, l'étude souligne l'importance critique de l'état de surface du substrat. L'introduction d'une étape d'électropolissage du cuivre s'est avérée essentielle pour éliminer les contaminants de surface et minimiser les sites de nucléation indésirables pour une croissance uniforme. La caractérisation par XPS confirme la pureté et la stœchiométrie des films (rapport B/N ≈ 0,95), tandis que la spectroscopie Raman identifie précisément le nombre de couches et atteste d'une très faible densité de défauts. Enfin, un protocole de transfert semi-sec a été adopté pour réaliser l'hétéroscructure graphène/hBN intégrée dans un dispositif de type transistors à effet de champ (g-FET) à architecture spécifique (Or / h-BN / Graphène / Or).