Growth of polar organic molecules on graphene and sapphire – GroPolOMol
Growth of polar organic molecules on graphene and sapphire
L'électronique moléculaire est un domaine clé pour la production de futures composantes électronique. Dans ce cadre la maitrise de la croissance de couche est primordiale. Nous cherchons à comprendre la relation entre la structure mesoscopique des films et leur structure nanométrique afin d'améliorer leurs propriétés.
De nouveaux et de meilleurs composés pour l'électronique moléculaire
L’objectif initial du projet était d’étudier la croissance de couches moléculaires de la molécule unique jusqu’aux films nanométriques afin de mieux maitriser la cristallinité des couches. Cette dernière est directement corrélée avec la conductivité des films et donc la qualité du semi- conducteur organique. Nous avions prévu d’étudier la croissance sur deux types de surfaces qui sont potentiellement intéressants pour la nanoélectronique à savoir l’alumine (comme modèle d’un isolant) et le graphène (comme modèle d’un conducteur). Dans ce cadre nous synthétisons de nouveaux composés azotés qui devraient avoir de propriétés de croissance supérieures aux composés connu jusqu'à présent.
Nous utilisons la synthèse organique innovante pour produire azaacènes et aza-p-sexiphenyl.
La croissance de ces molécules sont étudiés par microscopie à effet tunnel (STM) dans la gamme de faible couverture (molécule isolée jusqu'à 4 couches moléculaires) et la microscopie à force atomique (AFM) dans la gamme de la monocouche jusqu'aux couches nanométriques.
La synthèse de dihydrotetrazahexacène (DHTA6) et dihydrotetraazaheptacène (DHTA7) a été accomplie. La synthèse du aza-p-sexiphenyl est en cours.
La croissance de DHTAP sur alumine (saphir) a été caractérisée par STM et AFM. Nous avons montré que les molécules sont debout sur la surface et que les nanocristaux qui sont formés ne mouillent pas la surface. La structure interne du nanocristal a été révélée.
La croissance du DHTAP sur graphène a été également étudier par AFM.
L'objectif des prochaines études sera sur la croissance de la DHTA7 (DHTA6) sur l'alumine et le graphène et la comparaison des propriétés de croissance avec ceux trouvés pour DHTAP sur ces surfaces. Cela devrait indiquer si la taille des molécules joue un rôle important pour les propriétés de croissance.
En outre, ce sera très intéressant, car le gap électronique des azacenes supérieurs est nettement inférieur à celui de DHTAP. Cela promet de meilleures propriétés semi-conductrices.
Communications (conférences) :
B. Kaufmann, M. Kratzer , T. Lelaidier, O. Siri, A. Matkovic, T. Léoni, R. Gajic, C. Becker, C. Teichert, Growth morphologies of a polar pentacene derivative on SiO2 and graphene, DPG réunion annuelle, Regensburg, 06/03/16 – 11/03/16 (affiche)
C. Becker, T. Léoni, A. Thomas, A. Ranguis, L. Masson, O. Siri, B. Kaufmann, C. Teichert, Dihrydrotetraazapentcene growth on alumina: from the submonolayer to nm thick films, ECOSS 32, Grenoble, 28/08/16 – 02/09/16 (oral)
B. Kaufmann, A. Thomas, A. Matkovic, T. Léoni, O. Siri, R. Gajic, C. Becker, C. Teichert, Ultra-thin film growth of dihydrotetraazapentacene on Al2O3 and graphe, OEPG 66e réunion annuelle, Wien, 27/09/16 – 29/09/16 (oral)
A. Thomas, T. Léoni, A. Ranguis, C. Becker, Etude de la croissance de molécule organique sur une couche mince d’alumine, Forum Sondes Locales, Sochaux, 21/03//16 – 25/03/16 (affiche)
Coordination du projet
Conrad Becker (CNRS DELEGATION PROVENCE ET CORSE DR12)
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Partenariat
ML Montanuniversität Leoben
CINaM UMR7325 CNRS DELEGATION PROVENCE ET CORSE DR12
Aide de l'ANR 277 774 euros
Début et durée du projet scientifique :
septembre 2014
- 36 Mois
