Alliages et polytypes pour le contrôle des propriétés des dichalcogénures de tungstène obtenus par dépôt chimique en phase vapeur

Les dichalcogénures de métaux de transition (TMDs) présentent une grande variabilité de leur propriétés optiques et électroniques. Dans ce travail, nous utilisons le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) pour faire croître des mono-feuillets hexagonaux (1H) de WSe₂ et WS₂, ainsi que des mono-feuillets monocliniques (1T') de WTe₂. Alors que les deux premiers sont des semiconducteurs à bande interdite directe, le WTe₂ (1T') se définit comme isolant topologique bi-dimensionnel à faible gap. La croissance de l'alliage ternaire WSe₂xTe₂₍₁₋ₓ₎ permet d'étudier les transitions de phase structurelle et électronique entre les structures cristallines 1H et 1T', cependant la synthèse des matériaux au point de bascule (WSeTe x~0.5) est difficile. Une autre façon d'affecter la structure électronique des matériaux bidimensionnels est d'ajouter un autre feuillet pour obtenir une bicouche de TMD, dont nous avons optimisé les conditions de croissance par CVD. La structure bicouche présente six polytypes de haute symétrie et autant de variabilité dans ses propriétés physiques. Les spectroscopies Raman et de photoluminescence ne permettent pas de différencier totalement ces différents polytypes et la microscopie électronique à transmission est nécessaire. Le bicouche WSe₂ en configuration 3R est particulièrement recherché du fait de sa faible symétrie et nous avons déterminé sa structure électronique par spectroscopie de photoémission résolue en angle.