Etude du transport et ingénierie de bandes dans les diodes organiques électroluminescentes à hétérostructures

Transport study and band engineering in organic light emitting diodes (OLEDs)

• Auteur / Autrice : Mohamed Ben Khalifa
• Direction : Jacques Tardy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : sciences. Dispositifs de l'électronique intégrée
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique, optoélectronique et microsystèmes (Ecully, Rhône ; 1995-2006)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Semiconducteurs

Diodes électroluminescentes organiques

Dispositifs optoélectroniques

Résumé

Ce travail porte sur l'étude du transport et l'ingénierie de bandes des diodes électroluminescentes organiques (OLED). La réalisation d'OLED ayant des tensions de seuil faibles et forte luminance constitue un aspect déterminant de ces dispositifs. Dans ce contexte, l'étude du transport dans les OLED représente une étape nécessaire pour améliorer leurs caractéristiques optoélectroniques. Nous reportons tout d'abord une étude sur l'injection et le transport dans des diodes à conduction par trous puis dans des OLED double couche. Des procédures d'amélioration de l'injection des trous à l'anode sont proposés. Une étude exhaustive reliant des caractéristiques électriques et des mesures d'impédances nous ont permis de remettre en évidence les modes de transport dans les diodes à trous. Dans le cas des hétérostructures, le confinement des porteurs de charges et des excitons ainsi que le dopage des couches de transport de trous et d'électrons ont été particulièrement étudiés.

This work reports on an investigation of the transport and the band gap engineering in organic electroluminescent diodes (OLEDs). The realization of OLEDs with a low onset voltage and a high luminance is a determining challenge for these devices. With that aim, the investigation of electronic transport in OLEDs remains a mandatory step in view to improve their optoelectronic performances. We first report on the injection and transport in hole only devices then in double layer devices. A process for hole injection improvement through optimised PEDOT layers is proposed. An exhaustive study is then presented through which impedance spectroscopy bears out electrical characterization to evidence a transport mechanisms based on a trap filled space charge limited current model. Following this first part, a detailed study on complex heterostructures with charge and exciton blocking layer as well as doped hole and electron transport layers was reported.