Contribution au développement de systèmes électroniques organiques sur support souple : intégration de modèle pour la conception de circuits

Contribution to the development of organic electronics on flexible substrates : integration model for circuit design

• Auteur / Autrice : Mohamed Alioune Sankharé
• Direction : Philippe Pannier, Emmanuel Bergeret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Micro et Nanoélectronique
• Date : Soutenance le 13/09/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP) (Marseille, Toulon) - Laboratoire d'innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Rachid Bouchakour
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Boddaert, Romain Coppard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Masson, Bruno Lucas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circuits intégrés analogiques numériques

Transistors en couches minces

Électronique organique

Systèmes électroniques

Mots clés libres

Modélisation

Diode organique

Transistor organique en couches minces

Substrat souple

Électronique organique

Circuit analogique organique

Modeling

Organic diode

OTFT

Plastic substrate

Organic electronics

Organic analog circuit

Résumé

Cette thèse a pour objectif de contribuer à la caractérisation et à la modélisation des transistors organiques en couches minces ou OTFTs (Organic Thin Film Transistors). Elle s’est déroulée en partenariat avec le CEA-LITEN qui dispose d'une technologie imprimée ayant démontré sa fonctionnalité à plusieurs reprises. Le but de ce travail est d'abord de comprendre le fonctionnement des transistors organiques afin de déterminer l'impact des paramètres technologiques sur les caractéristiques électriques. Ceci est fait en utilisant une approche par simulation grâce aux paramètres extraits à partir de la mesure. La dépendance en géométrie et en température des paramètres du transistor est observée et étudiée afin de proposer un modèle valide prenant en compte ces variations. Le modèle doit être intégrable dans les flots de conception classiques de la microélectronique (Cadence, Eldo, ADS, etc…). Des modèles de dispersion sont présentés et par la suite utilisés pour la simulation et la réalisation de circuits analogiques organiques.

This thesis focuses on a contribution of organic thin film transistors (OTFTs) characterization and modeling. It takes place in partnership with CEA-LITEN, which has a printed technology. This technology has demonstrated its functionality repeatedly. The goal is to first understand in depth the functioning of the organic transistors to determine the impact of technological parameters on electrical characteristics. This is done using a simulation approach using the parameters extracted from the measurements. The geometry and temperature dependences of the transistor parameters are observed and studied in order to provide a valid model for a wide range of geometry and temperature. The proposed model should respect the following constraints: an integrability in conventional design tools (Cadence, Eldo, ADS, etc...) and must also include a dispersion model. This model is subsequently used to produce blocks of analog circuits.