Etudes de cristaux liquides colonnaires en solution organique et en ...

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2.1. LE CHOIX DU MATÉRIAU(120) indique que les colonnes s’arrangent dans un réseau hexagonal à longue portée. Parailleurs, l’ordre liquide présent au sein des colonnes est caractérisé par un pic diffus pourq = 1.75 Å−1 . Ainsi, dans la colonne, les disques sont irrégulièrement espacés autour d’unevaleur moyenne de 3.5 Å ce qui nous permet de dire que le Py4CEH est un cristal liquidecolonnaire à température ambiante.Fig. 2.1 – Py4CEH : cristal liquide colonnaire à température ambiante1 0 0I (a .u .)1 00 ,5 1 ,0 1 ,5 2 ,0 Fig. 2.2 – Diffraction des rayons X du Py4CEH en poudre à température ambiante34
CHAPITRE 2. ETUDES PRÉLIMINAIRES DES FILMS MINCES PAR SPIN COATING2.2 Elaboration d’un dépôtDans ce travail, les films minces de cristaux liquides colonnaires sont obtenus par spincoating. Cette technique consiste à déposer quelques gouttes de cristal liquide en solutionsur le substrat de façon à le recouvrir complètement. Le substrat, fixé par aspiration à unsupport circulaire, est alors mis en rotation. Sous l’effet de la force centrifuge, le solvant et lecristal liquide s’étalent pour former une couche homogène. Le spin coating est une techniqueefficace et pratique, car il ne faut que quelques minutes pour réaliser un dépôt homogène,contrairement à l’évaporation sous vide qui nécessite une préparation de plusieurs heures.La réalisation d’un film mince se déroule en deux étapes. Tout d’abord, le “wafer” desilicium est rincé au chloroforme puis introduit dans un mélange sulfochromique pendantquelques minutes afin d’éliminer les dernières couches de matériaux adsorbés à la surface.Ensuite, la solution de cristal liquide colonnaire, qui a été préalablement préparée dansun pillulier, est déposée à l’aide d’une seringue en verre et d’un filtre 0.2 µm en PTFE.Enfin, une fois la solution étalée, un grand soin est pris pour activer le spin coating le plusrapidement possible. En effet, nous avons constaté expérimentalement que plus le temps quisépare l’étalement de la solution de la mise en marche du spin coating est court, plus laqualité du film est bonne. Dans le but d’optimiser au maximum les dépôts, nous avons faitle choix de fixer un certain nombre de paramètres :Le solvant :Il s’agit du chloroforme CHCl 3 . Ce solvant est parfaitement adapté à latechnique du spin coating car il est très volatile (bp = 61˚C). En outre, il dissout bienle Py4CEH.Le volume de la solution :Pour que les dépôts soient les plus reproductibles possible,il est important que les solutions aient toutes le même volume. Cependant, commecelles-ci sont préparées dans un pillulier, le contrôle du volume est trop imprécis. Parconséquent, les solutions sont pesées de manière à ce qu’elles aient une masse totale de1 gramme. Ce procédé permet de déposer un volume constant de solution.La vitesse de rotation :La configuration du spin coating nous offre la possibilité d’utiliserdes vitesses de rotation allant de quelques centaines de rpm à 10000 rpm. Pour uneutilisation confortable, nous choisissons une vitesse de rotation intermédiaire : 2000rpm.35
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