Etude des comportements statique et dynamique de dispositifs photo-transistor et photocoupleur organiques

Study of static and dynamic behaviors of organic phototransistor and photocoupler devices

• Auteur / Autrice : Aumeur El Amrani
• Direction : Bruno Lucas, André Moliton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique des hautes fréquences et optoélectronique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bombardement ionique

Transistors à effet de champ

Diodes électroluminescentes organiques

Effet photovoltaïque

Dispositifs optoélectroniques

Photoconductivité

Oxydes métalliques

Mots clés libres

Transistor organique à film mince (OTFT)

Diode électroluminescente organique flexible (OLED)

Gain en photocourant

Temps de réponse

Sensibilité

Effet photoconducteur

Résumé

Ce travail de thèse concerne l'élaboration et la caractérisation de dispositifs phototransistors organiques. Une première étude sur la réalisation d'oxydes transparents et conducteurs obtenus par pulvérisation par faisceau d'ions a permis d'évaluer et de valider la qualité d'une électrode bicouche ITO/ZnO pour insertion dans des composants optoélectroniques organiques. Une deuxième étude a été menée sur l'effet de la lumière UV-visible sur les propriétés électriques de transistors organiques (OTFT) à base de pentacène et avec du PMMA comme diélectrique : sous illumination UV (à 365nm), nous avons obtenu un gain en photocourant de 2. 103 à Vgs=OV et une sensibilité maximale de l'ordre de 1,5. 10-1 A/W associée à des temps de réponses suffisamment rapides pour envisager des applications pratiques pour l'optoélectronique organique. Finalement, nous avons réalisé de nouvelles structures optoélectroniques de type photocoupleur « tout organique » associant une OLED (émission à 550nm) avec un OTFT ; pour cette dernière étude, nous notons une sensibilité et un taux statique de transfert élevés respectivement de l'ordre de 20A/W et 2,5. 10-1 mais des temps de réponse élevés de l'ordre de la seconde.

This work concerns the elaboration and the characterization of organic phototransistor devices. A first study on the realization of conducting transparent oxides obtained by Ion Beam Sputtering enabled us to evaluate and to validate the quality of an ITO/ZnO bilayer electrode for insertion in organic optoelectronic components. A second study was carried on the effect of UV-visible light on the electric properties of organic transistors (OTFT) based on pentacene and with PMMA as dielectric : under UV illumination (at 365nm), we obtained a photocurrent gain of 2. 103 at Vgs=OV and a maximum sensibility of about 1,5. 10-1 A/W associated with fast enough response times in order to envisage practical applications for organic optoelectronics. Finally, we realized new organic photocoupler type optoelectronic structures made up of an OLED (emission at 550nm) and an OTFT; for this last study, we note a high sensibility and a high transfer static rate of about 20A/V and 2,5. 10-1 respectively but high response times of about the second.