Préparation et étude de semi-conducteurs bidimensionnels

 

Jean-François Morin

Université Laval

 

Domaine : matériaux

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2012-2013

Les performances des dispositifs électroniques à base de matériaux organiques dépendent beaucoup de la capacité qu'ont les matériaux à transporter les charges d'une électrodes à l'autre. Le manque d'organisation et le peu de contact intermoléculaire au sein des matériaux organiques mènent souvent à des performances bien en deçà de celles obtenues pour les matériaux inorganiques. Le but de ce projet de recherche est donc de construire, sur des surfaces d'intérêt en électronique, des réseaux de molécules pi-conjuguées bidimensionnelles très bien organisées et fortement liées (liaison covalente) afin d'accroître les valeurs de mobilité de charges. Pour y arriver, nous proposons de synthétiser et d'assembler sur des surfaces des oligomères de longueurs variables à base d'unités 1,4-diphénylbutadiyne. Une fois assembler sur les surfaces, une photo-polymérisation des unités (réaction topologique) sera effectuée afin de former des polydiacétylènes possédant deux canaux de conjugaison. Utilisant la même stratégie, nous proposons aussi d'utiliser des macrocycles pi-conjugués à base de 1,3-butadiyne comme matériaux de départ pour former des nanotubes semi-conducteurs de diamètre fini. La caractérisation de surface après les différentes étapes d'assemblage sera effectuée par différentes techniques usuelles, en mettant davantage l'accent sur la microscopie à effet tunnel. Ces travaux permettront de préparer pour la première fois des matériaux conjugués bidimensionnels perpendiculaires à la surface, ce qui aura un impact majeur dans le domaine de l'électronique organique et de la nanoélectronique.