Des blocs copolymères pour des transistors à hautes performances
L'utilisation de matériaux polymères constitue une technique innovante et bon marché pour produire des structures de longueurs nanométriques. Cela implique le mélange simple dans une solution adéquate. Avec les blocs copolymères, il est possible de prendre au moins deux monomères chimiquement différents et les lier dans une chaîne ; le système s'auto-assemble ensuite à l'échelle nanométrique. La capacité à les auto-assembler de manière contrôlée est l'essence de cette approche. Dans le cadre de XLIM (Well-defined conjugated block copolymer nanofibers and their applications in photovoltaic devices), les scientifiques ont synthétisé les blocs copolymères contenant du poly(3-hexylthiophène) (P3HT) pour préparer des objets nanométriques complexes fonctionnels via un traitement économique. Élément important, il est apparu que les blocs polymères étaient conducteurs et donc adaptés pour une utilisation dans les appareils électroniques. L'équipe du projet a utilisé une méthodologie synthétique pour produire des blocs copolymères composés de deux segments conjugués différents. Auto-assemblés, ces deux blocs aux différentes propriétés ont permis la formation de structures ordonnées sous la forme de micelles cylindres avec un noyau cristallin. L'utilisation de la méthode d'auto-assemblage menée par cristallisation a contrôlé efficacement leur longueur qui allait de dizaines de nanomètres à plus de 800. Ces micelles cylindriques étaient ensuite intégrées dans la couche semi-conductrice active des transistors à effet de champ. Une découverte remarquable était que la longueur du cylindre influençait la mobilité du porteur de charge et donc les performances du transistor. À l'aide d'une approche modifiée, les scientifiques ont également signalé la synthèse d'un copolymère à trois blocs. Les polymères semi-conducteurs sont particulièrement importants pour l'industrie de l'électronique. Personnaliser la longueur des copolymères peut permettre à ces matériaux de s'auto-assembler dans des schémas complexes qui peuvent servir de modèles pour graver des circuits nanométriques dans les transistors. Cette approche peut être utilisée pour créer des pièces encore plus petites et plus denses dans les transistors.
Mots‑clés
Blocs copolymères, structures nanométriques, auto-assemblage, transistors à effet de champ
