Fabrication de transistors organiques électrochimiques par électropolymérisation

Les transistors organiques électrochimiques sont des dispositifs électroniques mettant en application les propriétés semi-conductrices des polymères conjugués. Ces dispositifs consistent en trois électrodes dont deux, nommément la source et le drain, sont reliées par un polymère conducteur, formant ainsi le canal. Celui-ci est séparé de la troisième électrode par un électrolyte. C'est cette électrode qui permet de moduler la conductivité du canal par une réaction d'oxydo-réduction. Ces transistors sont en écrasante majorité fabriqués par impression ou par étapes successives de photolithographie. Cependant, les premiers transistors de ce type étaient fabriqués par électropolymérisation, une technique consistant à synthétiser ces polymères directement sur une surface métallique en y appliquant un courant électrique. Certaines publications récentes également ont exploré cette voie de fabrication, mais cette avenue est encore peu explorée. Dans cette étude, l'électropolymérisation comme méthode de dépôt du canal a été explorée plus en détail. Cette méthode de synthèse possède de nombreux avantages quant aux différents paramètres pouvant être variés, offrant davantage de contrôle en ce qui a trait aux propriétés des films obtenus, notamment morphologiques et électriques.

Abstract

Organic Electrochemical Transistors are electronic devices applying the semi-conducting properties of conjugated polymers. These device consist in three electrodes, two of them being connected by a conducting polymer, forming the channel. The latter is separated of the third electrode by an electrolyte. The modulation of the channel conductivity by a redox reaction relies on this electrode. These transistors are fabricated in a large majority either by printing or by successive photolithography steps. However, the first transistors of this type were fabricated by electropolymerization, a technique consisting in synthetizing these polymers directly on a metallic surface by applying an electrical current. A few recent publications have also explored this way of fabrication, but this method still requires a lot of investigation. In this study, electropolymerization as a method of channel material deposition was investigated in more detail. This method of synthesis brings many advantages concerning the different parameters that can be varied, offering more control relatively to the properties of the obtained films, especially morphological or electrical.