Propriétés électriques et diffusion d’impuretés dans des matériaux organiques : Application à l’électronique moléculaire

Abstract

Les matériaux moléculaires et en particulier les phtalocyanines sont susceptibles de nombreuses applications dans le domaine de l’électronique : capteurs ou transistors en films minces. Les deux premiers chapitres de la thèse sont consacrés aux propriétés fondamentales de ces matériaux et à leur mise en œuvre : préparation de couches minces mesures d’épaisseur, mesures diélectrique, mesures spectroscopiques : application de la spectroscopie Auger et de la spectroscopie de pertes d’énergie des électrons dans les matériaux moléculaires étudiés. Le troisième chapitre aborde la question fondamentale des propriétés diélectri-diélectriques des matériaux moléculaires désordonnés et montre la grande généralité des résultats expérimentaux obtenus, en particulier de la relation BNN. Cependant, dans le cas particulier du dopage de phtalocyanines par coévaporation, la variation de la lpente de ( ) avec la température est tout à fait particulière et ne peut être expliquée par aucun des modèles développés. Une explication basés sur un piégeage des porteurs aux dites crées par les impuretés est proposée. Le chapitre IV aborde le problème fondamental de la diffusion d’impuretés gazeuses ou solides dans les phtalocyanines. L’effet d’un dépôt superficiel de dopant ou d’une autre phtalocyanine est mis en évidence et suivi en fonction du temps par des méthodes électriques ou spectroscopiques (AES, EELES, etc). On met en évidence l’importance du pic de rétrodiffusion élastique dans la mesure de la proportion de dopant dans la phtalocyanine initiale, et dans le cas de deux phtalocyanines (Pc2Lu déposée sur PcZn) il apparaît que la diffusion peut être dûe à un échange du métal central entre molécules voisines. L’application des mesures de diffusion aux capteurs est envisagée. Le chapitre V permet de relier les propriétés des transistors en film mince à base de phtalocyanine ou de bisphtalocyanine à la diffusion de l’oxygène (ou éventuellement d’autres substances dans la couche sensible, et jusqu’à l’interface. En conclusion, on a montré que des problèmes fondamentaux se posent dont les applications pratiques (en particulier aux capteurs) doivent permettre de résoudre un certain nombre de problèmes actuellement en suspens.