Introduction

Dans un monde où les nanotechnologies prennent une place sans cesse plus importante, la compréhension des mécanismes à l'échelle atomique devient nécessaire. Plusieurs voies sont exploitables pour la génération des nanoparticules. Les technologies actuelles font appel à des composants de plus en plus petits. Par conséquent, une maîtrise des effets quantiques est devenue indissociable de toute tentative d'amélioration des technologies de pointe. L'étude des nanomatériaux de silicium est donc un champ d'étude théorique porteur. La fabrication et le contrôle des nanostructures de silicium peuvent être obtenus par différentes méthodes qui ont leurs avantages et leurs inconvénients. Dans ce manuscrit nous allons nous pencher sur une de ces méthodes qui permet un contrôle de la formation de ces structures de quelques atomes: les dépôts plasma [2]. Le terme "plasma" a été introduit pour la première fois par Irving Langmuir (1881-1957) alors qu'il travaillait sur les composants à base de gaz ionisés à la General Electric Company. L'étude des plasmas a notamment permis la naissance de l'électronique telle que nous la connaissons actuellement, avec l'arrivée des lampes à grille. De nos jours, nous utilisons des plasmas lors des dépôts de silicium pour créer des composants électroniques grande surface. Les dépôts plasma peuvent aussi servir pour les applications photovoltaïques. Nous verrons au cours de ces travaux que la dynamique réactionnelle de plasma de silane et d'hydrogène peut mener à la création de différents matériaux [3,4]. Ces dépôts sont déjà utilisés pour la fabrication de cellules solaires ou de diodes électroluminescentes. Nous allons nous pencher tout au long de cet ouvrage sur l'un de ces matériaux: le silicium polymorphe. Le silicium polymorphe est un matériau de silicium composé d'une matrice de silicium amorphe contenant des inclusions de cristaux de quelques nanomètres. Il est obtenu par des dépôts avec un plasma de silane fortement dilué dans l'hydrogène. Les dépôts par le plasma permettent donc la formation de nanostructures et nous allons tenter de comprendre, au cours de ce travail, les mécanismes qui permettent leur formation. Ainsi, nous allons voir les intérêts des nanocristaux, puis nous verrons la méthode que nous allons utiliser pour leur étude.