Propriétés physico-chimiques et électroniques des interfaces supramoléculaires hybrides

Physical, chemical and electronic properties of hybrid supramolecular interfaces

• Auteur / Autrice : Marc-Antoine Stoeckel
• Direction : Paolo Samorì, Emanuele Orgiu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance le 05/03/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Guillaume Rogez
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paolo Samorì, Emanuele Orgiu, Guillaume Rogez, Dominique Vuillaume, Mario Caironi, Fabio Biscarini
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Vuillaume, Mario Caironi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Détecteurs de gaz

Semiconducteurs -- Dopage

Transistors organiques à effet de champ

Chimie supramoléculaire

Mots clés libres

Transport de charges

Transistors à effet de champ organique

Assemblage supramoléculaire

Matériaux 2D

Détecteur de gaz

Charges transport

Organic field-effect transistors

Self-assembly

2D materials

Gas sensors

Résumé

Le travail réalisé durant cette thèse s’est axé sur la compréhension des mécanismes de transport de charges impliqués dans l’électronique organique ainsi que sur l’ingénierie des propriétés semiconductrices d’interfaces supramoléculaires hybrides. Tout d’abord, l’origine intrinsèque des propriétés de transport de charges a été étudiée dans de petites molécules semiconductrices, similaires en structure chimiques, mais présentant des propriétés électriques nettement différentes. Puis, les propriétés électroniques de matériaux 2D ont été modulées à l’aide de monocouches auto-assemblées induisant des propriétés de dopage antagonistes. Enfin, des pérovskites hybrides ainsi que des petites molécules semiconductrices ont été utilisées comme matériaux actifs dans la détection d’oxygène et d’humidité, respectivement, formant alors des détecteurs à haute performance. L’ensemble de ces projets utilise les principes de la chimie supramoléculaire dans leur réalisation.

The work realized during this thesis was oriented toward the comprehension of the charge transport mechanism involved in organic electronics, and on the engineering of the semiconducting properties of hybrid supramolecular interfaces. Firstly, the intrinsic origin of the charge transport properties was studied for two semiconducting small molecules which are similar in terms of chemical structure but exhibit different electrical properties. Secondly, the electronic properties of 2D material were modulated with the help of self-assembled monolayers inducing antagonist doping properties. Finally, hybrid perovskites and semiconducting small molecules were used as active materials in oxygen and humidity sensing respectively, forming high-performance sensors. All the project employed the principles of the supramolecular chemistry in their realisation.