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Commande optique de transistors à nanotubes de carbone fonctionnalisés et auto-assemblés chimiquement
Julien Borghetti
Mardi 06/03/2007, 14h00
INSTN, Amphi J. Horowitz, CEA-Saclay
Cette thèse présente l'étude de composants opto-électroniques à base de nanotubes de carbone. Fonctionnaliser un transistor à effet de champ dont le canal est un (ou plusieurs) nanotube(s) de carbone semi-conducteur(s) par un film mince de polymère conjugué permet de combiner les propriétés de transport exceptionnelles des nanotubes avec les propriétés optiques très riches des matériaux organiques. Les transistors sont auto-assemblés chimiquement grâce au dépôt sélectif de nanotubes sur une monocouche moléculaire. Ils sont ensuite fonctionnalisés par le dépôt d'un film mince de polythiophène, un polymère conjugué semi-conducteur. Cette étude montre que la photogénération de charges dans le polymère permet de moduler la conductance du nanotube de carbone sur quatre ordres de grandeur. L'étude des propriétés de transport (statiques et transitoires), sous éclairement, des transistors à nanotubes non fonctionnalisés, puis des transistors fonctionnalisés et enfin des transistors organiques sans nanotubes montre que la commande optique est due au piégeage d'électrons dans les états de surface du diélectrique de grille. Selon le potentiel de grille, ce composant se comporte comme un modulateur optique de courant ou une mémoire non volatile à écriture optique et effacement électrique. Le nanotube se comporte alors comme une sonde locale remarquablement sensible à la distribution des charges photo-générées dans le film de polymère et à l'interface polymère-diélectrique.

 

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