Les nitrures de carbone font l’objet de nombreuses études essentiellement pour leurs propriétés électroniques (cathodes froides à émission de champ, électrochimie…) et mécaniques (revêtement, biocompatibilité…). Ces propriétés dépendent fortement de l’hybridation des atomes de carbone (sp1, sp2, sp3), du mode d’incorporation de l’azote dans le carbone et de sa concentration. L’incorporation forte d’azote en particulier pour obtenir des phases dures de type C3N4 représente aujourd’hui un challenge. Cependant, les recherches aussi bien pour les films minces que pour les matériaux massifs se heurtent à la difficulté de l’incorporation d’azote dans le carbone en quantité notable et à l’absence de description fine de la structure des matériaux carbonés. Dans l’objectif de comprendre les conditions favorisant cette incorporation, nous avons démarré la synthèse de nanoparticules de CNx par pyrolyse laser. En effet, la pyrolyse laser est une méthode souple de synthèse de nombreux composés, en particulier à base de carbone. Nous avons élaboré des poudres CNx à partir de différents précurseurs gazeux carbonés (C2H4, C4H6…) et azotés (NH3, CH3NH2) pour différentes conditions de puissance laser et de débits. Nous avons en particulier analysé l’influence de l’atmosphère oxydante, en présence de N2O. Les poudres sont caractérisées par FTIR (propriétés vibrationnelles), microscopie électronique (morphologie), XPS et XANES (états électroniques, concentration). On observe une forte variation de la concentration en azote en fonction des conditions de synthèse ainsi qu’une évolution du type de liaisons entre le carbone et l’azote (simples, doubles, triples). Les résultats seront comparés à ceux obtenus sur les couches minces (obtenues par magnétron-sputtering ou canon à ion).
LFP