Application à l’électronique moléculaire de couches minces des matériaux organiques

Abstract

A la recherche pour remplacer le silicium et d'autres technologies des semiconducteurs en couches minces, et afin de développer une technologie à long terme en étant respectueux de l'environnement, qu’elle soit à faible coût et abondante, un intérêt croissant est aujourd'hui donnée aux matériaux organiques. Notre objectif est de préparer des couches polymériques contenant des particules métalliques déposées sur une surface de matériau semiconducteur qui puissent avoir de meilleures propriétés électriques et qui pourraient être appliquées dans les domaines des nanotechnologies comme une alternative aux procédés existants impliqués dans la conception de circuits électroniques. Ce travail consiste à l’élaboration de nouveaux matériaux composites par complexation et électroréduction de cuivre dans un film de poly (pyrrole acide benzoïque). La déposition du film de polymère sur un substrat de silicium monocristallin est faite par oxydation électrochimique en un milieu organique. L’incorporation de particules de cuivre dans le polymère est réalisée par trempage de l’électrode en une solution de sulfate de cuivre pour complexer les ions cuivriques, suivi par une électroréduction dans une solution aqueuse pour précipiter le cuivre. Afin de préparer le substrat de silicium monocristallin comme électrode pour l’électrodéposition, une étude approfondie sur son état de surface a été menée en utilisant la spectroscopie de photoacoustique. Une analyse des propriétés optiques utilisant cette technique sur l’effet de décapage à l’aide d’une solution chimique a été réalisée. Les techniques spectroscopiques de transmission-photoacoustique et d’impédance donnent des résultats en accord avec ceux de la spectroscopie de photoacoustique. Nous Analysons l'influence du substrat semiconducteur dans le dépôt du polymère en couches minces. Le procédé électrochimique utilisé est un potentiostat Voltalab/galvanostat contrôlé par un ordinateur. Dans la caractérisation, nous avons utilisé la voltamétrie cyclique (CV) et la spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE). On présente aussi les résultats préliminaires obtenus en utilisant la difraction aux rayons X, la microscopie à force atomique (AFM) et quelques propriétés électriques obtenus des dispositifs ainsi élaborés.