Description du sujet de thèse

La thèse consistera principalement en la synthèse de matériaux (2/3) et en des études physico-chimiques des films minces alignés/dopés (1/3) (cf détails dans le descriptif ci-dessous) :

En synthèse, le candidat (H/F) aura à sa charge la conception et la synthèse de nouveaux polymères semi-conducteurs incluant entre autres les groupes fonctionnels appropriés pour lier de manière covalente les dopants aux chaines latérales ainsi que la conception et la synthèse de dopants fonctionnalisés.

Le doctorant (H/F) sera aussi en charge de réaliser l'alignement de films minces des polymères synthétisés, par brossage à haute température (HTR) ainsi que leur dopage ultérieur.

Contexte de travail

L'électronique organique offre des avantages tels que la flexibilité, la légèreté, des coûts de fabrication réduits et l'efficacité énergétique par rapport à l'électronique inorganique traditionnelle. Les transistors organiques à effet de champ (OFET) sont des éléments clés dans la conception des circuits électroniques. Un OFET idéal présente une mobilité constante, une résistance de contact ohmique négligeable à la source et au drain (S&D), une tension de seuil proche de zéro, doit être stable dans le temps et respectueux de l'environnement en termes de d’élaboration. Cependant, les OFETs souffrent souvent de résistances de contact élevées aux interfaces métal/ polymère semi-conducteur (PSC) et de mobilités limitées.

Dans ce projet de doctorat, nous visons à créer un nouveau paradigme pour la prochaine génération d'OFET, en développant une approche « entièrement organique » pour remplacer les contacts hétérojonction S&D actuels par des homojonctions (Fig. 1) afin de surmonter le problème de la résistance de contact. À cette fin, nous allons utiliser des PSC dopés comme électrodes S&D. Cependant, le projet va au-delà du dopage local du PSC afin de l’utiliser comme électrodes S&D. En effet, pour améliorer encore l'injection, le projet tirera parti de l'alignement des chaînes dans le plan à l'homojonction entre les PSC dopées et intrinsèques. Enfin, afin d'atteindre la stabilité et d'éviter la diffusion du dopant, nous visons à utiliser des approches covalentes pour greffer le dopant à la demande sur la PSC organique.

Le candidat (H/F) travaillera à l'Institut de Chimie et Procédés pour l’Énergie, l'Environnement et la Santé (ICPEES) et l'Institut Charles Sadron (ICS), deux instituts de recherche appartenant au consortium STELORG sur l'électronique organique à Strasbourg (https://stelorg.unistra.fr).

Le doctorant (H/F) fera partie d'un environnement très dynamique ayant accès à des méthodes de caractérisation de haut niveau pour des propriétés optoélectroniques, structurelles et électroniques approfondies des nouveaux matériaux conçus.

Le projet sera mené dans le cadre du projet ANR (SMOOTH) avec des collaborateurs français, spécialistes de la microélectronique (caractérisation des OFET, procédés d'impression à jet d'encre...).

Avantages du poste:
- Facilités d’accès au campus de Cronenbourg/ transport en commun (BUS ligne G)/ parking privé sur le campus/ garage à vélo
- Possibilité de bénéficier d’une restauration (CROUS) sur le campus de Cronenbourg
- Possibilité d’une prise en charge partielle des abonnements de transport

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Pas de contraintes et risques spécifiques