Electronic and structural characterizations of a transparent conductive oxide/organic interface : towards applications for organic electronic devices
Axe nanochimie et nanotechnologie de l'information
Thèse soutenue le 30 septembre 2017.
Laboratoires co-porteurs
- Institut Parisien de Chimie Moléculaire
Porteur de projet : Ludovic Tortech - Laboratoire de Chimie Physique - Matière et Rayonnement
Co-encadrant : François Rochet
Titre français
Caractérisations électroniques et structurelles d'une interface oxyde transparent conducteur/organique : vers des applications en électronique organique
Résumé
Nous avons déterminé l'alignement des niveaux énergétiques d’un solide moléculaire organique, transporteurs de trous, avec un oxyde d'indium dopé à l’étain (ITO), un conducteur transparent. Les molécules étudiées, basées sur une structure dipyranylidène (DIP), diffèrent par leur hétéroatome (O, S et Se). La spectroscopie de photoémission X a été utilisée pour déterminer cet alignement, et nous avons étudié l'orientation moléculaire par spectromicroscopie d'absorption X. Des calculs DFT ont été réalisés pour interpréter les données spectroscopiques. Nous avons constaté la présence d'un transfert de charge, au moins pour les dérivés oxygénés et soufrés. Celui-ci a lieu des molécules vers l’ITO, lorsqu'ils sont en contact intime avec le substrat. Nous avons déterminé la barrière d'injection des trous entre le niveau de Fermi de l’ITO et la HOMO du solide organique. Notre approche expérimentale met l'accent sur la relation entre les propriétés structurelles et les propriétés électroniques. Ces résultats ont été obtenus pendant des runs synchroton en France (SOLEIL), en Italie (ELETTRA) et en Suisse (SLS).

Publications
- Quentin Arnoux, Anthony Boucly, Vincent Barth, Rabah Benbalagh, Albano Cossaro et al.
Energy level alignment of a hole-transport organic layer and ITO: Towards applications for organic electronic devices
ACS Applied Materials & Interfaces, Washington, D.C. : American Chemical Society, 2017, 9 (36), pp.30992-31004.
DOI : 10.1021/acsami.7b06691
HAL Id : cea-01575439, version 1 - Quentin Arnoux, Benjamin Watts, Sufal Swaraj, Francois Rochet, Ludovic Tortech
X-ray microscopic investigation of molecular orientation in a hole carrier thin film for organic solar cells
Nano Research, Springer, 2017, pp.1-12
DOI : 10.1007/s12274-017-1907-6
HAL Id : cea-01659809, version 1