Université Lille1 - Sciences et Technologies Contribution à l’électronique moléculaire : de la jonction au composant Jonctions moléculaires Spectroscopie de transition de voltage Commutateurs électro-optiques 621.381 5 Électronique moléculaire Couches monomoléculaires Propriétés électriques Semiconducteurs -- Jonctions Effet tunnel Orbitales moléculaires Transistors à effet de champ La croissance du nombre d’études en électronique moléculaire depuis plusieurs décennies repose sur la perpective fascinante d’utiliser des « briques » moléculaires nanométriques pour la fabrication de composants électroniques. Le travail présenté ici s’inscrit dans cette perspective avec comme particularité d’utiliser les monocouches auto-assemblées (les SAMs) pour former le système moléculaire à étudier. La synthèse de ces travaux de recherche en électronique moléculaire durant ces 10 dernières années à l’IEMN sera présentée en se focalisant plus particulièrement sur quatre aspects de ces activités. Tout d’abord, nous aborderons la problématique de la formation expérimentale de la jonction moléculaire (métal ou semi-conducteur/molécules/métal). Dans ce cadre, nous décrirons la réalisation expérimentale de nombreux types de jonctions moléculaires par: électrodes coplanaires (espacées de 50 µm à 16 nm), masque mécanique, micro-nanopore, contact avec une électrode liquide (eGaIn et Hg) et Conducting AFM. Dans un second temps, nous discuterons des mécanismes de transport électronique au sein de la jonction. Pour cela nous étudierons une technique très utilisée depuis quelques années appelée Transition Voltage Spectrocopy (ou TVS), qui permet théoriquement de remonter au niveau d’énergie de l’orbitale moléculaire impliquée dans le transport électronique au sein de la molécule. Notre approche dans cette partie repose sur l’analyse par TVS d’un grand nombre de jonctions moléculaires formées par différentes techniques, et différentes molécules déposées en SAM (en fait 3 familles de molécules). Les résultats obtenus seront comparés à ceux obtenus par UPS et IPES afin d’estimer la pertinence de la technique TVS. Nous verrons que ce travail met en lumière l’importance de l’interface sur l’interprétation des résultats obtenus par TVS. Le troisième aspect traitera de la réalisation d’un composant moléculaire : le transistor à effet de champ, dont le canal conducteur est constitué d’une SAM. La fabrication à l’aide d’électrodes coplanaires de ce type de composant, nommé Self Assembled Monolayer Field Effect Transistor ou SAMFET, sera décrite. Nous verrons que ce transistor donne des valeurs de mobilités comparables à celles obtenues sur des transistors organiques avec un canal conducteur plus épais. De plus, les tensions nécessaires au fonctionnement de ce SAMFET sont très faibles (inférieures à 2V). C’est la première démonstration de SAMFET avec des tensions de fonctionnement proches du volt. Le quatrième et dernier volet portera sur la réalisation de jonctions moléculaires stimulables, c'est-à-dire des molécules dont la conductance change sous l’effet d’une excitation extérieure. [...] Electronic Thesis or Dissertation Text fr en 2 : 18815 Ko, 16 Ko https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/HDR/2013/HDR2013LIL128.pdf https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/HDR/2013/Lenfant_St_phane.pdf Lenfant Stéphane 1973-04-18 FR 059841265 2013-12-13 Sciences physiques Université Lille1 - Sciences et Technologies thesis.degree.grantor_1 026404184 HDR non oui Vuillaume Dominique intervenant_1 059841451 ecoleDoctorale_1 Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN) partenaireRecherche_1 138736421 ddc:620 Vuillaume Dominique Université Lille1 - Sciences et Technologies Université Lille1 - Sciences et Technologies Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN) ASCII PDF 19266324 ASCII PDF 16851