Science moléculaire et matériaux bi-dimensionnels : système hybride pour opto-électroniques

Molecular science and two-dimensional materials : hybrid system for optoelectronics

• Auteur / Autrice : Ye Wang
• Direction : Paolo Samorì
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance le 10/06/2021
• 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 : Ovidiu Ersen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Vincenzo Palermo, Gvido Bratina

Mots clés

Mots clés contrôlés

Capteurs optiques

Transistors à effet de champ à dopage modulé

Chimie supramoléculaire

Chimie physique et théorique

Mots clés libres

Matériaux bidimensionnels

Fonctionnalisation moléculaire

Transistor à effet de champ

Photodétecteur

Chimie supramoléculaire

Two-dimensional materials

Molecimar functionalization

Field-effect transistor

Photodetector

Supramolecular chemistry

Résumé

Cette thèse étudie principalement le mécanisme des interactions entre les molécules et les matériaux semi-conducteurs bidimensionnels (2D) avec leurs applications associées en électronique. Les travaux de recherche commencent par l'étude de l'effet des solvants organiques sur les propriétés optiques et électroniques des dichalcogénures de métaux de transition (TMD) 2D et du phosphore noir, suivant par la fonctionnalisation du séléniure d'indium (InSe) 2D avec des molécules tensioactifs ioniques et les applications dans les photodétecteurs. La recherche se termine par la création de potentiels périodiques à l'aide de ligands pyridiniques fonctionnalisés axialement sur des phtalocyanines métalliques physisorbées sur des TMD 2D. Ces ligands comprennent les pyridines simplement fonctionnalisées et les pyridines avec de l'azobenzène photochromique pour induire un dopage sur des matériaux 2D.Les projets interdisciplinaires concernent la chimie physique, la physique du solide, la chimie supramoléculaire, la science des matériaux, la nanoélectronique, la chimie computationnelle et la photochimie.

This thesis mainly studies the mechanism of interactions between molecules and two-dimensional (2D) semiconducting materials, and the related applications in electronics. The research works begin with studying the effect of organic solvents on the optical and electronic properties of 2D transition metal dichalcogenides (TMDs) and black phosphorus, followed by functionalizing 2D indium selenide (InSe) with ionic surfactant molecules and the applications in photodetectors. The research is ended with creating periodic potentials using axially functionalized pyridinic ligands on metal phthalocyanines that are physisorbed onto 2D TMDs. These ligands include simply functionalized pyridine and the pyridines with photochromic azobenzene to induce doping on 2D materials.The interdisciplinary projects involves physical chemistry, solid state physics, supramolecular chemistry, materials science, nanoelectronics, computational chemistry and photochemistry.