– Nanormade

Ce projet vise à étudier des matériaux organiques dans le but de fabriquer des dispositifs tels que des diodes électroluminescentes. Il comporte un aspect fondamental puisqu'une stratégie claire pour fabriquer ces dispositifs nécessite une connaissance approfondie des propriétés de tels matériaux semi-conducteurs organiques amorphes et spécialement les relations existant entre leur structure et leurs propriétés. En particulier, le rôle de leur morphologie et de leur structure à une échelle nanométrique est un point clé, puisque la plupart des améliorations qui ont eu lieu jusqu'à maintenant implique le contrôle de la nano-structuration de ces matériaux. Nous escomptons donc développer de nouveaux matériaux prometteurs pour les applications citées ci-dessus et faire de nouveaux dispositifs organiques de grande performance, c'est-à-dire à faible coût et rendement amélioré en termes de luminance. Pour aboutir à cet objectif, nous proposons une approche basée sur la synthèse de polymères, de nano-composites et nano-fils hybrides. Le projet s'appuie sur une collaboration existante entre des groupes français et taiwanais. La collaboration a conduit jusqu'à maintenant à la publication de nombreux articles en commun, mais de manière plus importante, à de nombreuses thèses dirigées en commun avec des encadrants à la fois français et taiwanais, dans le cadre de co-tutelles de thèse. Ce projet vise donc à augmenter encore les échanges d'étudiants, de post-docs et de chercheurs afin de bénéficier du savoir-faire complémentaire des deux parties en présence. En fait, les groupes taiwanais se concentreront spécialement sur la synthèse des matériaux organiques et la fabrication des dispositifs, tandis que les groupes français se focaliseront sur la caractérisation à la fois des matériaux et des dispositifs en utilisant de nombreuses techniques spectroscopiques (diffusion Raman, absorption Infra-rouge, transmission électronique à transmission, microscopie électronique à balayage, mais aussi la spectroscopie transitoire de photoluminescence). Elles seront toutes appliquées aux matériaux organiques en masse, en couches minces et une attention particulière sera donnée aux propriétés spécifiques des nanofibres de polymères conducteurs liés aux dimensions réduites (effets de confinement et changement de conformation des chaînes polymériques). En réalité, pour l'optimisation des matériaux et le développement des dispositifs, il est crucial de comprendre le rôle des surfaces des nanofibres et des interfaces en termes de pièges et séparation des charges, et de relaxation des électrons et des trous de l'état excité. Pour cette raison, nous ferons appel à des travaux de modélisation en support des expériences pour comprendre la relation existant entre l'organisation à l'échelle moléculaire et la distribution électronique. Finalement, ce projet consiste en la fabrication de dispositifs en prototypes utilisant des matériaux organiques comme composants actifs, et en la mesure de leurs caractéristiques dans le but de les optimiser et les rendre utilisable pour des applications industrielles.