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Propriétés électro-optiques d’un nouvel hybride organique-inorganique luminescent.

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Légende : A gauche : Schéma de l’élaboration du dispositif permettant les mesures électriques de l’hybride luminescent.
A droite : spectres de PhotoLuminescence (PL) et d’Excitation de PhotoLuminescence(PLE) de la structure hybride organique-inorganique.

Les composés hybrides organiques-inorganiques sont une voie possible pour réussir à combiner d’une part la longévité des composés inorganiques et d’autre part la flexibilité et le faible coût de fabrication des composés organiques. Le but de notre étude est d’élaborer un matériau hybride organique – inorganique, ayant des propriétés électro-optiques, déposé sur une électrode transparente conductrice, pour des applications pour les cellules solaires, les photodétecteurs, ou les LEDs. Pour cela, nous avons combiné deux composés de gaps similaires : l’acide naphtoïque, qui possède d’excellentes propriétés de luminescence dans le domaine UV-bleu, et l’oxyde de zinc.
Plusieurs phases hybrides ont été obtenues par synthèse hydrothermale et isolées. Ces dernières ont par la suite été déposées, par électrodéposition, sur une électrode de verre recouverte d’un oxyde transparent conducteur (ITO). Les analyses MEB révèlent la coexistence de plusieurs morphologies, reliées aux différents hybrides synthétisés. La photoluminescence du film hybride est intense et de forme semblable à celle de l’acide naphtoïque. Le film déposé est irrégulier et discontinu, ce qui rend difficile la mise en contact d’une électrode à sa surface pour mesurer ses propriétés électriques. Afin de surmonter cet obstacle, le film est enrobé d’une résine isolante par spin coating. Cette résine est ensuite arasée par gravure ionique afin de faire affleurer le film hybride tout en conservant une structure couvrant toute l’électrode d’ITO. Le dépôt d’une fine couche d’or permet de former le contact supérieur. Ce système a permis de déterminer la caractéristique courant tension du système, et les mesures de ses propriétés d’électroluminescence sont envisagées.

Ce travail a bénéficié d’une aide de l’Etat gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du programme «Investissements d’avenir» portant la référence ANR-10-LABX-09-01

Contact :
Jennifer WEIMMERSKIRCH
jennifer.weimmerskirch@ensicaen.fr
Tel : 02 31 45 26 67

Jennifer Weimmerskirch-Aubatin est actuellement en post-doctorat dans l’équipe NIMPH du CIMAP. Elle a soutenu sa thèse en 2014 à l’Université de Lorraine, qui portait sur les propriétés structurales et de luminescence d’oxydes de silicium dopés aux terres rares. Au sein de l’équipe NIMPH, elle travaille sur la caractérisation optique et électrique de divers systèmes.