Vous êtes ici : Accueil   >   Actualités de l'institut : Actualité de la valorisation et de l'innovation au CNRS

Actualité de la valorisation et de l'innovation au CNRS

sept. 25 2013

Des molécules dipolaires pour améliorer l'interface entre électrodes métalliques et conducteurs organiques

Une collaboration entre physiciens de l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS / Université de Strasbourg) et chimistes de l’institut de chimie de Strasbourg (CNRS / Université de Strasbourg) a permis de mettre en évidence l’utilité d’une nouvelle classe de molécules pour optimiser les dispositifs d’électronique organique.

 

Un problème fondamental et récurrent de l'électronique organique est le mariage difficile entre électrodes métalliques et canal semi-conducteur fait de molécules ou de polymères. En particulier, les dipôles électriques à l'interface métal/organique empêchent l'alignement énergétique et donnent lieu à une résistance électrique en série dans le circuit. On a ainsi une perte énergétique aux interfaces, empêchant par exemple une miniaturisation des circuits organiques qui s’approcherait de celle des circuits semi-conducteurs classiques. Le brevet propose l'utilisation de molécules originales, des quinonoïdes zwitterioniques, possédant un fort dipôle électrique intrinsèque sur de courtes distances. Ces molécules peuvent s'auto-assembler en couches fines et permettent de 'lisser' les différences énergétiques par écrantage électrostatique. Les méthodologies de synthèse qui ont été développées permettent d’accéder à des familles de molécules, par exemple en faisant varier le substituant R fixé sur les atomes d’azote qui peut posséder diverses fonctions chimiques. Il est ainsi possible d’accrocher sélectivement les molécules sur un métal ou une surface diélectrique. L’influence de ces molécules sur des dispositifs d’électronique organique modèles a été testée, incorporant des semi-conducteurs organiques de référence, bien connus dans la littérature. L’ajout de couches de ces molécules zwitterioniques permet une amélioration systématique du rendement de cellules photovoltaïques. Des molécules nouvellement identifiées permettent une diminution de la barrière d’injection de charges dans le canal organique semi-conducteur de transistors, souvent critique pour des porteurs de type n (comme l’exemple donné ci-contre).

Ce projet a bénéficié du soutien financier du CNRS, du ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, de la Région Alsace et du RTRA Centre international de recherche aux frontières de la chimie (iCFRC).

 Bernard Doudin / Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS / Université de Strasbourg) / T. +33 3 88 10 72 39 / bdoudin@unistra.fr

Pierre Braunstein / Laboratoire de chimie de coordination (CNRS / Université de Strasbourg) / T. + 33 3 68 85 13 22 / braunstein@unistra.fr

http://www.cnrs.fr/lettre-innovation/actus.php?numero=76