Contribution à l'élaboration de composants électroniques organiques à base de poly(3-octylthiophène) - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

Contribution à l'élaboration de composants électroniques organiques à base de poly(3-octylthiophène)

Résumé

The work presented in this manuscript relates to the study and the realization of diodes and transistors with polymeric active layers. The polymer used for this study is a regioregular poly (3-octylthiophene) synthesized by Mr. Delabouglise from the Laboratory of electrochemistry and physicochemistry of materials and interfaces (LEPMI).
The first chapter constitutes a rather exhaustive review of the literature in the field. We detailed the principles of conduction in organic materials by pointing out the importance of molecular orbitals in the charges transport. This state of the art also consisted in making an inventory of principal organic materials referred in the literature and to compare their performances. The continuation of the manuscript gives a report on realization and characterization of the diodes based on P3OT. The 2nd chapter describes the various technological stages of the diodes achievement. They are based on the principle of a P3OT layer sandwiched between an anode as ITO and a metal cathode. We identified by using the diodes electric characteristics the models most adapted to the description of their behaviour. A capacitive study in particular made it possible to reveal the presence of a space charge at the metal/polymeric interface.
The 3rd chapter approaches the realization of thin film transistors containing P3OT. We extracted from the characterization of these components a field effect mobility 4,1.10-5 cm². V-1.s-1. We also put forward the mobility increase according to the grid voltage. The important presence of traps at the SiO2/P3OT interface or in the volume of material was highlighted. The ageing of our transistors was also approached, in particular during their exposure to oxygen.
Le travail présenté dans ce manuscrit concerne l'étude et la réalisation de diodes et de transistors à couches actives polymères. Le polymère utilisé pour cette étude est un poly(3-octylthiophène) régio-régulier synthétisé par M. Delabouglise du Laboratoire d'électrochimie et de physico-chimie des matériaux et des interfaces (LEPMI). Cette étude constitue le premier travail dans le domaine de l'électronique organique au sein du LAAS.
Le premier chapitre constitue une revue assez exhaustive des travaux de la littérature dans le domaine. Nous avons notamment détaillé les principes de conduction dans les matériaux organiques en rappelant l'importance des orbitales moléculaires dans le déplacement des charges. Cet état de l'art a aussi consisté à faire un inventaire des principaux matériaux organiques référencés dans la littérature et de comparer leurs performances.
La suite du manuscrit fait état de technologie de mise en œuvre et la caractérisation des diodes à base de P3OT. Le 2ème chapitre décrit donc les différentes étapes technologiques permettant d'aboutir aux diodes. Elles sont basées sur le principe d'une mono-couche de P3OT prise en sandwich entre une anode en ITO et une cathode métallique. Nous avons identifié à partir des caractéristiques électriques des diodes réalisées les modèles les plus adaptés à la description de leur comportement. Une étude capacitive a notamment permit de révéler la présence d'une charge d'espace à l'interface métal/polymère.
Le 3ème chapitre aborde la réalisation de transistors de type TFT à base de P3OT. Nous avons extrait de la caractérisation de ces composants une mobilité par effet de champ de 4,1.10-5 cm².V-1.s-1. Nous avons, aussi, mis en exergue l'augmentation de la mobilité en fonction de la tension de grille. La présence importante de pièges à l'interface SiO2/P3OT ou dans le volume du matériau a été mise en évidence. Le vieillissement de nos transistors a aussi été abordé, notamment lors de leur exposition à l'oxygène.
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Dates et versions

tel-00131179 , version 1 (15-02-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00131179 , version 1

Citer

Jérôme Ballet. Contribution à l'élaboration de composants électroniques organiques à base de poly(3-octylthiophène). Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00131179⟩
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