Nanocomposites innovants comme films semiconducteurs de type P flexibles et transparents – nanocomposite

Les matériaux transparents conducteurs (TCM), issus de matériaux semiconducteurs fortement dopés, sont très largement utilisés comme électrodes dans de nombreuses applications (écrans plats, écrans tactiles, cellules solaires…). A l'heure actuelle, les meilleures caractéristiques électriques sont cependant obtenues pour les composés qui présentent une conduction de type n, ceux de type p présentant des conductivités et mobilités bien inférieures, en particulier pour l'intégration sur des substrats thermiquement sensibles et flexibles. Ce décalage a plusieurs conséquences : (i) il freine le développement des couches minces électrodes transparentes conductrices de trous et (ii) il entrave la réalisation de jonctions p-n ou de transistors qui tirent profit des propriétés semi-conductrices transparentes, alors que cela ouvrirait la voie à de nombreuses applications dans différents domaines
Dans ce contexte, pour lever le verrou des couches semiconductrices transparentes de type-p pour des applications sur des substrats thermiquement sensibles et/ou flexibles, le projet vise à développer un concept innovant de matériau basé sur la réalisation d’un nanocomposite associant une matrice en couche mince d'un oxyde transparent semiconducteur de type-p à base d'oxyde de cuivre 1+ avec un nanonet, réseau de nanofils aléatoirement orientés, de Cu2O semiconducteur de type p, de sorte à augmenter les performances en terme de figure de mérite.
Dans la littérature un tel matériau nanocomposite n'a fait l'objet d'aucune étude. Le projet s'appuie sur l'expertise reconnue du LMGP à la fois dans l'élaboration à basse température de couches minces d’oxyde transparent conducteur de type p et pour la réalisation des nanonets, l'expertise du SIMaP au niveau de l’oxydation contrôlée du cuivre et des caractérisations avancées couplant analyses électriques et mécaniques et enfin l'expertise de l'IMEP-LaHC dans la réalisation et la caractérisation de composants électroniques.