Molécules fonctionalisées sur une surface de SiC : de la molécule individuelle à la mono-couche – MOLSIC

L’objectif de ce projet est d’explorer l’utilisation d’un semiconducteur à grand gap, le carbure de silicium (SiC), pour les applications en électronique moléculaire. L’intérêt de ce substrat pour l’électronique moléculaire est, d’une part, de pouvoir interfacer la technologie semi-conducteur avec la technologie moléculaire et, d’autre part, d’assurer un découplage électronique adéquat entre les molécules et le substrat grâce au grand gap de ce dernier. Deux problèmes clés seront particulièrement étudiés : (i) l’auto-assemblage de molécules organiques fonctionnalisées et (ii) le transport électronique entre les molécules et la surface. Nous tirerons profit de la richesse des reconstructions de surface du SiC pour mettre en évidence de nouvelles propriétés. Nous procéderons à une étude globale de l'adsorption de molécules : (i) suivant une approche de type bottom-up, les différentes étapes de l'adsorption et le transport électronique seront abordés, de la molécule individuelle à la monocouche ; (ii) une démarche scientifique intégrée sera poursuivie, impliquant des chimistes de synthèse, des expérimentateurs en sonde locale (STM et AFM de 5 K à 300 K) et des techniques spectroscopiques (photoémission directe et inverse), ainsi que des spécialistes de calcul de structure électronique, de simulation moléculaire et de calcul d'image STM et AFM. Le caractère innovant reposera sur trois directions : de nouvelles molécules seront synthétisées pour obtenir de nouvelles nanostructures moléculaires en surface avec la finalité d’obtenir de nouvelles fonctions pour l'auto-assemblage, en vue de nouvelles fonctions électroniques.