Le silicium sous forme de nanofil peut être utilisé dans de nombreux domaines en raison de ses propriétés spécifiques et de son important rapport surface/volume : transistors à nanofil unique, anodes pour batteries Li-ion, capteurs... Ces applications restent cependant dans l'état actuel de simples prototypes en raison de la difficulté de transfert technologique dû au coût relativement important des voies de synthèse utilisées. C'est pourquoi nous avons choisi, au cours de ce travail, de mettre en place un protocole de synthèse innovant et bas-coût, permettant habituellement de synthétiser de nombreux types de matériaux : l'électrodépôt. Pour pouvoir électrodéposer le silicium, il a fallu attendre l'apparition d'une nouvelle catégorie de solvants appelés " liquides ioniques ", solvants qui possèdent une fenêtre électrochimique assez large et modulable, incluant le potentiel de dépôt relativement bas du silicium. Nous avons dû, dans une première étape, réaliser et étudier l'électrodépôt du silicium sous forme de films minces, afin de valider le procédé et de comprendre les mécanismes mis en jeu selon les paramètres de synthèse. Nous avons ensuite réalisé le dépôt de silicium au sein de membranes nanoporeuses dont la taille des pores est connue et contrôlée et qui nous ont permis d'obtenir des nanofils de silicium aux dimensions parfaitement définies et en grande densité. Lors du dépôt de nanofils selon certains paramètres nous avons aussi pu observer la présence de nanotubes à certains endroits de l'échantillon. Ceci nous a amené à ouvrir une étude prospective sur les paramètres de synthèse qui ont une influence déterminante sur la géométrie des nanotubes. Parallèlement nous avons mis en place, avec succès, un protocole de co-éléctrodépôt permettant d'obtenir des nanofils de silicium dopés erbium avec un contrôle du taux de dopage dépendant des concentrations utilisées et des potentiels de dépôt appliqués. Les résultats obtenus dans tous ces domaines ont été très positifs et permettront d'ouvrir de nouveaux champs de recherche en termes d'applications ou d'approfondissements théoriques. / Silicon nanowires can be used in a lot of different applications due to its specific properties and its high surface/volume ratio : single nanowire transistors, anode in Li-ion batteries, sensors and biosensors... All those examples are still prototypes because the technology transfer appear to be difficult, mainly due to the high cost of usual synthesis processes. We choose to develop a new, cheap method, usually allowing the elaboration of a lot of kind of materials which is called " electrodeposition ". In order to electrodeposit silicon, we had to work with a new kind of solvents called " Ionic Liquids ". Those solvents have a large electrochemical window allowing electrodeposition of silicon which usually occurs at very low potentials. The first step here was to validate the process and study the effect of synthesis parameters on the reaction mecanisms for silicon thin films. In a second part, we achieved the electrodeposition in a nanoporous membrane to elaborate silicon nanowires with controlled dimensions. We observed, by changing the synthesis parameters, the emerging of a large amount of nanotubes in the samples. That's why we also did a prospective study to understand which synthesis parameters control the silicon nanotube geometry. At the same time, we studied the possibility of doping the silicon nanowires by co-electrodepositing silicon with erbiium. We obtained erbium-doped silicon nanowires with an amount of erbium controlled by either the variation of concentrations or the applied potential. Results obtained during this work are very promising and can bring up to a lot of new research axes.

Le dépôt de ZnO sur diamant est actuellement assuré par des méthodes physiques (ALD, sputtering, CVD) coûteuses et complexes à mettre en oeuvre. La réalisation de ces dépôts de ZnO peut également être effectuée via des procédés plus doux tels que le procédé électrochimique qui représente une alternative intéressante car peu coûteux, et facile à mettre en oeuvre. L’électrodépôt de ZnO a été très largement étudié sur divers substrats, notamment pour des applications dans le domaine du photovoltaïque. Toutefois, seule une étude a été réalisée concernant l’électrodépôt de ZnO sur diamant alors que de nombreuses applications découlent de telles structures : dispositifs à ondes acoustiques de surface (SAW), photo-détecteurs UV ou bien biocapteurs. L’objectif de la thèse réside ainsi dans l’étude de l’électrodépôt de ZnO sur substrat diamant dopé bore en se basant sur le procédé mis en évidence par le groupe de Lincot dans les années 1990. Cette technique consiste à réduire, en présence d’ions Zn2+, l’oxygène dissous pour former des hydroxydes et a fortiori ZnO par réaction des hydroxydes et des ions Zn2+.Le diamant étant un substrat complexe en raison notamment de son grand gap (5,4 eV), un important dopage est nécessaire pour pouvoir l’étudier dans le domaine de l’électrochimie. Dans un premier temps, les conditions d’électrodépôt de ZnO sur diamant (température, potentiel électrique) ont été déterminées avant d’envisager l’étude de l’influence de divers paramètres expérimentaux. Par la suite, l’influence de la composition du bain a été étudiée puisque les concentrations et la nature des précurseurs de zinc et de l’électrolyte support ont été étudiées, permettant de former toute une variété de structures de ZnO sur diamant. Enfin, la dernière partie de la thèse s’est focalisé sur l’influence de la chimie de surface du diamant sur la morphologie, la structure et l’adhérence des dépôts de ZnO formés. L’état de surface initialement hydrogéné du diamant a été modifié en utilisant des traitements électrochimiques conduisant à la formation de groupements oxydés. / Currently, ZnO deposition on diamond is obtained by physicals methods (ALD, sputtering, CVD) which are expensive and difficult to implement. The realization of these ZnO deposits can also be made by softer methods such as electrodeposition which represents an interesting alternative because of its low cost. ZnO electrodeposition has been already studied on several substrates especially for photovoltaic devices. However, only one study has been realized concerning ZnO electrodeposition on diamond while many applications derived from these structures: surface acoustic wave sensors, UV photodetectors, and biosensors. The aim of this work is the study of ZnO electrodeposition on boron doped diamond by following the process highlighted by Lincot et al in 1990s. This process is based on the oxygen reduction reaction leading to the formation of hydroxides which react with Zn2+ cations to form ZnO. Diamond is a complex substrate which presents a large gap of 5.4 eV requiring an important doping to allow its use in electrochemistry. At first, ZnO electrodeposition conditions (temperature, electrical potential) have been determined. The influence of deposition bath has then been studied by varying nature and concentrations on zinc precursor and electrolyte support. Results indicate the possibility to obtain different ZnO/diamond structures by varying theses parameters. Finally, the influence of the surface termination of diamond on ZnO structures, shape and adherence has been investigated by modifying the H-terminated surface on O-terminated surface by using electrochemical treatments.