Oligothiophenes alpha et alpha-substitues : synthese, etude des proprietes physico-chimiques et applications aux dispositifs a semiconducteurs (photodetecteur)

New alpha-alpha substituted oligothiophenes: synthesis, physical properties and applications as molecular semiconductors for photoconducting devices

• Auteur / Autrice : Pierre Garcia
• Direction : Francis Garnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce memoire presente la synthese et les caracterisations physico-chimiques en solution et en couche mince de nouveaux oligothiophenes ou -substitues, en vue d'applications comme semiconducteurs moleculaires dans des dispositifs photodetecteurs. La premiere partie de ce memoire definit les conditions de synthese d'une serie d'oligomeres du thiophene ou -substitues. Les mecanismes de la synthese convergente entre deux polyaromatiques substitues sont etudies pour optimiser les reactions de couplage et permettre de synthetiser tout particulierement le compose ch#3o-6t-no#2. Au cours de la deuxieme partie, les effets de la substitution et de la longueur de la chaine sur les proprietes electrochimiques et spectroscopiques sont etudies pour mettre en evidence les relations structure-proprietes. L'etude electrochimique conduit essentiellement a une quantification de l'effet du substituant. La spectroscopie des oligothiophenes et -substitues montre que seule la substitution par un groupe accepteur d'electrons sur une chaine courte (3t-no#2) conduit a un transfert de charge a l'etat excite. Cette propriete disparait lorsque la chaine thiophenique est allongee. Dans la troisieme partie, nous decrivons les proprietes des oligothiophenes ou substitues deposes en couche mince par la physique des semiconducteurs inorganiques. Les grandeurs physiques du materiau sont determinees a partir des mesures de conductivite, d'effet hall, de spectroscopie d'absorption et d'emission. Les caracteristiques electriques de la jonction metal-semiconducteur permettent a partir du modele des bandes, de definir les mecanismes de conduction et les conditions d'applications de ces composes dans des dispositifs electroniques. Ces materiaux sont ensuite testes en photodetection (photoresistances et photodiodes) sous excitations polychromatiques et monochromatiques