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L'étude des films de métaux amorphes reçoit de plus en plus d'attention en raison des excellentes propriétés mécaniques : une limite à rupture proche de la théorie, une dureté et une déformation élastique élevées. Leur structure atomique désordonnée est à l'origine de propriétés physiques uniques et différentes de leurs homologues cristallins. Ces propriétés font de ces alliages métalliques amorphes des matériaux prometteurs pour des applications de revêtement résistant à l'usure, à la corrosion et des matériaux biorésorbables, mécaniquement satisfaisant et biocompatibles. Dans cette thèse, nous avons étudiés les propriétés de films minces d'alliages binaires et ternaires à base de Zinc dans une large gamme de composition. Tous les films ont été déposés par pulvérisation magnétron à partir de cibles pures sur deux types de substrats dur (silicium) et flexible (Kapton®). Les analyses physico-chimiques (EDX, MEB et DRX) ont permis de mettre en évidence une large gamme de structures amorphes pour les différents systèmes. Les propriétés mécaniques des films ont ensuite été étudiées, en combinant plusieurs techniques expérimentales : diffusion Brillouin de la lumière, la nanoindentation et les essais de micro-traction de films sur substrats de Kapton®. Des calculs de dynamique moléculaire ont été utilisés pour simuler la structure des matériaux et étudier leurs propriétés élastiques. La dégradation des films déposés a été étudiée sur des échantillons immergés dans du SBF à 37°C pendant plusieurs semaines (de 1 à 8). La cytotoxicité et la corrosion in vitro des couches minces ont été également évaluées sur les compositions prometteuses
Traditional biomaterials are designed to provide permanent support for damaged bodily apparatus, becoming indispensable devices in modern society, serving various critical applications. However, while permanent devices have undoubtedly revolutionized the field of medical device technology, they are susceptible to wear, corrosion, and mechanical failures, which may lead to invasive revision surgeries. For these reasons, the development of biodegradable materials that possess the balance between structural integrity, subjected to a homogenous degradation and the predictable degradation kinetics presents a multifaceted challenge and requires rigorous scientific investigations. In this context, this PhD thesis aims to shed light on the potential of Zn-based thin films as materials for biodegradable implants. The films were synthetized by RF-magnetron co-sputtering and then, a delicate campaign of experiments and calculations was carried out to investigate the properties of the films. Among the involved characterization techniques, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were used to investigate the structure of the deposited films. The mechanical properties of the materials were investigated through Brillouin light scattering, nanoindentation and tensile tests on Kapton®. In addition molecular dynamic calculations were used to simulate the structure of the materials and to investigate the elastic properties of the materials. The film biocompatibility was assessed by cytotoxicity test and its behavior in physiological environment was investigated by electrochemical and static immersion tests in simulated body fluid solution

碩士
國立中央大學
電機工程研究所
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Abstract In order to improve the electroluminescence (EL) properties of polymer light-emitting diodes (PLEDs) with the increased of electron injection efficiency and balanced hole injection, the thin doped composition-graded (CG) n-a-SiC:H and p-a-SiC:H films were employed as the electron injection layer (EIL) and hole buffer layer in the poly(2-methoxy-5-(2’ethyl-hexoxy)-1,4-phenylene-vinylene (MEH-PPV) polymer PLEDs. Also, surface modification of indium-tin-oxide (ITO) electrode by oxygen-plasma treatment was used in this work. By using the above techniques, the electroluminescence (EL) threshold voltage of a PLED could be reduced and its brightness enhanced. The achieved brightness of the best device was 9350 cd/m2, and its EL threshold voltage was 4.2 V.