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L'électronique devient organique

Un projet financé par l'UE a conduit des recherches remarquables sur des molécules organiques, susceptibles d'être intégrées dans de nouveaux dispositifs d'électronique. Les connaissances générées sur les propriétés électroniques à l'échelle nanométriques seront essentielles pour mettre au point ces dispositifs.
L'électronique devient organique
Depuis des dizaines d'années, les semi-conducteurs minéraux ont été étudiés dans le cadre d'une large variété de dispositifs électroniques. Mais il s'est avéré possible de fabriquer des dispositifs basés sur les mêmes principes, en remplaçant les semi-conducteurs minéraux par des matériaux organiques.

Cependant, pour concurrencer les dispositifs minéraux bien installés, il ne faut pas se contenter de dupliquer les mécanismes: il est nécessaire d'exploiter tous les avantages des structures moléculaires. C'était le but du projet MULTITUDES (Μultifunctional organic electronics through nanoscale controlled bottom-up tailoring of interfaces: An Intra-European fellowship for career development), financé par l'UE.

La conception chimique de monocouches auto-assemblées (MAA) s'est avérée être une bonne méthode afin d'ajuster des propriétés essentielles des surfaces et des interfaces, pour des dispositifs électroniques. Le projet MULTITUDES a étudié les rapports entre la conception chimique et la fonction d'électrodes en or recouvertes de MMA, et mis en évidence l'importance de régler avec soin les propriétés des électrodes afin d'optimiser l'injection de charges dans des transistors organiques à effet de champ (OFET).

En outre, en tirant partie de la photosensibilité de certaines molécules chimisorbées, il s'est avéré possible de modifier optiquement la fonction d'électrodes recouvertes de MAA. Ces modifications ont été suivies par des expériences ainsi que par des calculs de chimie quantique, et ont permis de mettre au point un transistor commutable par la lumière.

Les chercheurs ont appliqué une nouvelle méthode mise au point durant le projet pour assembler diverses MMA sur des électrodes adjacentes, permettant de régler indépendamment les propriétés de l'électrode. C'est ainsi que l'intégration de MAA commutables par la lumière, et répondant à diverses longueurs d'ondes, a permis de fabriquer un transistor commutable optiquement par plusieurs longueurs d'ondes.

Les connaissances générées par le projet MULTITUDES sur la formation des monocouches auto-assemblées devraient être essentielles pour optimiser les dispositifs électroniques organiques. En outre, des électrodes recouvertes de MAA peuvent proposer plusieurs fonctions au lieu d'être de simples composants passifs, ouvrant la voie à de nouveaux concepts de portes logiques, mémoires et capteurs organiques.

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Mots-clés

Dispositifs électroniques, semi-conducteurs minéraux, monocouches auto assemblées, transistors organiques à effet de champ, électrodes en or