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Procédés par Faisceaux d’Ions & Photons

Ion beam & photon assisted processes

Fig. 1 : Evolution de la mobilité des trous en fonction de leur concentration pour différentes molécules dérivées d’une même famille de polymères conjugués. Les résultats montrent que les chaînes solubilisantes impactent fortement l’assemblage des molécules et donnent lieu à des propriétés électroniques très différentes (S. Fall, J. Mater. Chem. 2016, 4, 4286)

Fig. 1 : Evolution de la mobilité des trous en fonction de leur concentration pour différentes molécules dérivées d’une même famille de polymères conjugués. Les résultats montrent que les chaînes solubilisantes impactent fortement l’assemblage des molécules et donnent lieu à des propriétés électroniques très différentes (S. Fall, J. Mater. Chem. 2016, 4, 4286)

Les propriétés des matériaux semi-conducteurs organiques π-conjugués dépendent en premier lieu de leur structure moléculaire. Pour autant, la complexité des systèmes moléculaires empêche l'estimation des propriétés électroniques des matériaux à partir des seules données moléculaires. Des études expérimentales sont donc indispensables pour établir les liens entre la structure, les procédés de dépôt des matériaux en films minces et les propriétés de transport de charges (mobilité). Ces connaissances sont cruciales pour, d'une part, faciliter l'optimisation du procédé de dépôt et améliorer les performances des dispositifs et, d'autre part, pour orienter le choix des chimistes vers de nouvelles structures chimiques plus appropriées pour la fonction recherchée. Grâce aux collaborations citées ci-dessus, nous avons pu, entre autres, effectuer des études approfondies du transport de charges sur plusieurs familles de molécules semi-conductrices (polymères ou molécules à faible poids moléculaire) et étudier les corrélations structure-propriétés. Nous avons pu montrer en particulier que l'analyse des caractéristiques électriques de deux types de composants électroniques (transistors à effet de champ et diodes métal/semi-conducteur/métal en régime de courant limité par la charge d'espace), complétée par des mesures de diffraction X, permet d'estimer l'anisotropie du transport de charge (différence entre mobilités respectivement dans le plan et perpendiculaire au plan du film organique) ainsi que le degré de désordre énergétique (à partir de la dépendance de la mobilité en fonction de la densité de porteurs libres).

Fig. 8 : Evolution de la mobilité des trous en fonction de leur concentration pour différentes molécules dérivées d’une même famille de polymères conjugués. Les résultats montrent que les chaînes solubilisantes impactent fortement l’assemblage des molécules et donnent lieu à des propriétés électroniques très différentes (S. Fall, J. Mater. Chem. 2016, 4, 4286)

 


Fig. 1 : Evolution de la mobilité des trous en fonction de leur concentration pour différentes molécules dérivées d’une même famille de polymères conjugués. Les résultats montrent que les chaînes solubilisantes impactent fortement l’assemblage des molécules et donnent lieu à des propriétés électroniques très différentes (S. Fall, J. Mater. Chem. 2016, 4, 4286)