Monocouches organiques fonctionnalisées : propriétés structurales et électriques : composants électroniques à l'échelle du nanomètre

par Joël Collet

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Dominique Vuillaume.

Soutenue en 1997

à Lille 1 .


  • Résumé

    L'objectif de ce travail est d'etudier et de realiser des composants electroniques nanometriques a base de films monomoleculaires organises. Pour cela, nous avons utilise une methode d'auto-assemblage des molecules organiques sur un substrat de silicium. Dans un premier temps, nous nous sommes interesses a la fabrication de couches monomoleculaires auto-assemblees sur silicium par la technique de silanisation (greffage covalent de molecules possedant un groupe silane sur le substrat). Nous nous sommes servis de ces couches monomoleculaires comme base de realisation d'assemblages moleculaires comportant une chaine alkyle saturee et un groupement terminal conjugue. Nous avons mis en evidence par des caracterisations structurales que ces assemblages sont denses et ordonnes. Des mesures electriques ont montre que ces assemblages presentaient un caractere isolant marque dans la direction perpendiculaire a la monocouche et un caractere conducteur dans la direction parallele, donnant naissance a une forte anisotropie de conductivite, tres interessante pour la realisation de dispositifs en nano-electronique et en electronique moleculaire. Nous avons ensuite realise et etudie deux dispositifs electroniques nanometriques a base de couches monomoleculaires auto-assemblees sur silicium. Le premier dispositif est un transistor a effet de champ a grille (longueur minimale=25 nm) isolee par une couche monomoleculaire et a contacts source -drain schottky. Il presente des caracteristiques de type canal long jusqu'a environ 0. 1 m de longueur de grille et est aussi performant que des dispositifs similaires a grille isolee par un oxyde de silicium. Un fonctionnement a base temperature (200 k) ameliore notablement les performances du dispositif. Le second dispositif est un transistor film mince organique a sexithiophene et a grille (longueur minimale=50 nm) isolee par une couche monomoleculaire. Il presente des caracteristiques de type canal long jusqu'a des longueurs de grille de 0. 2 m en dessous de 0. 2 m, le fonctionnement est perturbe par un effet tunnel important entre la source et le drain.

  • Titre traduit

    Functionalized organic monolayer : structural and electrical properties : nanometer scale electronic devices


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Informations

  • Détails : 1 vol. (VI-177 f.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitre

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