Couches minces de nanofils supramoléculaires de triarylamines ayant des performances métalliques pour l’électronique organique – STANWs

Notre vie quotidienne est accompagnée par de nombreux dispositifs électroniques, et ceux contenant des composés actifs organiques intègrent aujourd’hui un marché en plein essor. Leurs principaux avantages sont de conférer souplesse, biocompatibilité, ainsi qu’une consommation énergétique et des coûts de fabrication réduits; ils impacteront donc bientôt tous les domaines de l’électronique portable et serviront à un nombre toujours croissant de consommateurs. Récemment, nous avons montré : i) que des interconnections organiques entre électrodes métalliques pouvaient être réalisées à partir d’auto-assemblages fibrillaires de triarylamines (STANWs) en mettant en jeu un procédé unique d’auto-fabrication amorcé par la lumière, et ii) que ces STANWs présentaient des propriétés de transport électrique exceptionnelles, égalant celles des meilleurs nanotubes de carbones, tout en présentant une facilité de mise en forme qui leur est de loin supérieure. A la suite de cette découverte, qui a été protégée par des brevets en France FR1058954 (29/10/2010) et aux Etats-Unis US61/418645 (01/12/2010), nous souhaitons appliquer ces auto-assemblages à la fabrication d’un nouveau type de films organiques capables d’être introduits dans les géométries actuellement utilisées pour les dispositifs opto-électroniques. En effet, notre preuve de concept, obtenue sur des conducteurs organiques auto-fabriqués, peut conduire à une technologie de rupture capable d’aller au-delà des promesses apportées en électronique organique par les composés à base de carbone pur.
Ce projet interdisciplinaire a donc pour objectif : i) de réaliser des couches actives de STANWs sur de larges surfaces entre des électrodes, et/ou ii) des interfaces à base de STANWs, entre couches actives de polymères semi-conducteurs classiques et électrodes, de manière à diminuer l’énergie nécessaire aux processus d’injection et d’extraction de charges entre ces deux domaines. Ces réalisations permettront d’introduire les STANWs dans les technologies existantes de l’électronique organique, en ouvrant de nouvelles portes pour la miniaturisation des dispositifs et l’amélioration de leurs coûts énergétiques, deux des principales clefs pour le développement des technologies de l’information. La coordination du projet sera menée par le Professeur Nicolas Giuseppone, qui a découvert les structures moléculaires et supramoléculaires des STANWs et qui a montré quelles étaient les relations qui pouvaient exister entre leur sensibilité à la lumière, leur propriétés d’auto-assemblage hiérarchiques, et leurs propriétés de transporteurs de charges. L’équipe partenaire de physiciens sera dirigée par le Professeur Bernard Doudin, qui est internationalement reconnu pour ses travaux en électronique de spin et sur les interfaces entre métaux et couches organiques, et qui le premier a caractérisé les performances exceptionnelles des STANWs pour la conductivité.