Effet d'encapsulation et d'éclairement prolongé sur les propriétés de transport de charges dans les diodes semiconductrices organiques
Auteur / Autrice : | Sanyasi Bobbara |
Direction : | Jean-Michel Nunzi, Regis Barillé |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique, milieux dilués et optique fondamentale |
Date : | Soutenance le 22/09/2017 |
Etablissement(s) : | Angers en cotutelle avec Queen's University (Canada) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans ; 2008-2021) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut des Sciences et Technologies Moléculaires d'Angers (MOLTECH ANJOU) / MOLTECH ANJOU |
Jury : | Président / Présidente : Kévin Stamplecoskie |
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Michel Nunzi, Regis Barillé | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jun Gao, Clara Santato |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Les semiconducteurs organiques (SO) ont attiré une grande attention ces dernières années en raison de leur facilité de fabrication, de leurs modifications des propriétés optiques et électriques et de leur rentabilité. Ils forment la classe de matériaux les plus adaptés à l'électronique flexible et à la bioélectronique, en particulier en association avec des matériaux inorganiques / hybrides solubles en solution. Cependant, la mobilité des charges dans ces matériaux est fortement affectés par leur désordre structurel et énergétique introduit par les défauts qui "piègent" les transporteurs de charge. Selon l'emplacement physique des pièges et leur distribution en énergie, ils pourraient affecter de manière significative le transport de charge dans un dispositif. Le présent travail s'efforce de sonder l'interface et les états défectueux en masse dans des diodes à base de polymère. Au lieu de cela, une partie de l'étude implique de caractériser le système avec et sans encapsulation, en utilisant des techniques pour enregistrer le comportement de courant-tension à l'état stationnaire (IV), les transitoires d'extraction de charge par la tension augmentant linéairement (CELIV) et les courants transitoires d'injection en obscurité (DiTC), ainsi que la photoluminescence (PL) et l'électroluminescence (EL) des systèmes. Les mêmes caractéristiques ont été effectuées pour observer l'effet de pénétration de la lumière ultraviolet (UV) sur les systèmes. Tous les tests ont été effectués sur trois polymères différents, à savoir P3HT, MDMO:PPV et PCDTBT. La comparaison des dispositifs encapsulés et non encapsulés donne un aperçu des différences caractéristiques des mesurables lors de l'exposition à l'air et humidité. Les tests de pénétration lumineuse indiquent la modification de la fonction de travail de la cathode après une désorption d'oxygène assistée par UV sur l'interface polymère/cathode. Un effort simultané s'est traduit par une étude in situ de la dynamique de transport des charges dans les semi-conducteurs organiques sur une large gamme de temps à une échelle microscopique.