We review the properties of covalent clusters-based materials in relation to free cluster properties, namely carbon, silicon and mixed carbon clusters. These properties are understood in terms of quantum size especially the so called rehybridization effect. We show that low energy cluster beam deposition is a powerful technique to prepare unusual bonding. To cite this article: P. Mélinon et al., C. R. Physique 3 (2002) 273-288.

Des matériaux covalents sont produits à partir du dépôt d'agrégats de carbone, silicium voire d'agrégats mixtes silicium-carbone. Ces agrégats préformés en phase gazeuse sont issus d'une source à vaporisation laser. Les films sont produits par la technique LECBD (Low Energy Cluster Beam Deposition, dépôt à faible énergie). Suivant la nucléation dans la source, différents isomères sont obtenus, isomères ayant des propriétés électroniques différentes. La structure des films est sondée par différentes techniques : spectroscopies Auger et de photo émission X, Raman, absorption X près du seuil (XAS, EXAFS),... Dans le cas d'agrégats ayant la forme d'une « cage », la plupart des propriétés peuvent être discutées en termes de réhybridation. Les exemples discutés montrent que l'on peut obtenir des films dont les caractéristiques sont très différentes des phases massives correspondantes. Ces propriétés sont d'une part liées l'élaboration d'agrégats dans des conditions hors équilibre thermodynamique et d'autre part, aux effets quantiques de tailles. Pour citer cet article : P. Mélinon et al., C. R. Physique 3 (2002) 273-288.