Étude des défauts électriquement actifs dans les dispositifs à base de matériaux organiques

par Cédric Renaud

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Thien Phap Nguyen.

Soutenue en 2008

à Nantes .


  • Résumé

    Dans ce travail de thèse, les défauts électriquement actifs ont été étudiés à partir de mesures de charges thermiquement stimulées dans des diodes électroluminescentes organiques. Les caractérisations électriques des défauts ont été corrélées aux différents mécanismes qui jouent un rôle clé dans les performances des diodes organiques tels que les interfaces, le vieillissement et le dopage. Les études sur l’influence des électrodes dans deux types polymères à base de polydiacéthylène et de polyfluorène ont permis d’observer la formation de pièges aux voisinages des interfaces électrode-polymère, en particulier à l’interface entre la couche d’injection de trous et le polymère actif. L’étude du vieillissement des diodes sous l’effet du champ électrique a révélé une augmentation des défauts déjà existants dans les dispositifs non dégradés sans modifier leur nature. L’influence du dopage sur les caractéristiques de pièges dans les polymères a été étudiée en utilisant deux types de dopage : par des petites particules inorganiques et par des matériaux phosphorescents organométalliques. Les deux études présentées ont montré que le dopage des matériaux organiques modifie la structure électronique des couches semi-conductrices des dispositifs. Le dopage a pour effet d’introduire de nouveaux types pièges mais également de réduire la densité des pièges présents dans le polymère non dopé. L’ensemble de ces études peut permettre de mieux comprendre les conditions de formation des défauts et d’optimiser les performances des diodes

  • Titre traduit

    Investigation of electrically active defects in organic based devices


  • Résumé

    In this work, the electrically active defects have been investigated from the measurements of thermally released charges in organic light emitting diodes. The electrical characterisation of defects has been studied in devices in order to understand their influence on the interfaces, the ageing and the doping processes. The investigation on the electrode influences in two types of polymers based on polydiacethylene and polyfluorene have shown the trap formations in the vicinity of electrode-polymer interfaces, especially that formed between the hole injection layer and the active polymer. The study of electrical ageing of diodes has shown an increase of the defect densities already present in the fresh device without changing their nature. The influence of doping process on the trap characteristics in polymers have been investigated by using two types of doping: by inorganic small particles and by phosphorescent organometallic materials. Both studies have shown that the doping of organic materials change the electronic structure of semiconducting layers of devices. The doping leads to the creation of trap levels and the reduction of the trap densities present in undoped polymer. These investigations shed new light on defect formations for the optimization of diode performances.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (212 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 315 références bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Sciences.
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