Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système

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Soutenance de thèse de Marcin Kielar

Marcin kielar soutiendra sa thèse Vendredi 4 Novembre à 9h30 dans l’Amphi 1 de l’ENSCBP (16 avenue Pey Berland – 33607 Pessac) sur le sujet suivant : « Photodétecteurs organiques - conception, caractérisation et étude des mécanismes de défaillance »

Cette thèse concerne l’étude des photodétecteurs à base de matériaux semi-conducteurs organiques (OPDs) sensibles à la lumière verte. Ces travaux se divisent en cinq parties distinctes. Tout d’abord, une recherche bibliographique suivie des notions fondamentales sur les matériaux et le fonctionnement des dispositifs organiques est présentée. Ensuite, un travail sur la méthodologie concernant la fabrication de bancs expérimentaux et sur la métrologie garantissant l’exactitude des données expérimentales sont effectués. Les méthodes de fabrication et d’optimisation, notamment le dépôt par sérigraphie, sont également présentées. La partie expérimentale concerne l’étude de l’origine du courant d’obscurité dans les structures organiques à base des matériaux donneur et accepteur d’électrons, la conception et la caractérisation d’un photodétecteur organique à l’état de l’art dont les performances optoélectroniques sont proches des dispositifs inorganiques basés sur la technologie silicium. Enfin, l’étude des mécanismes de dégradation d’un capteur organique est présentée mettant en avant le rôle de l’oxygène et l’humidité.

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This thesis deals with the study of photodetectors based on organic semiconductor materials (OPDs) that are sensitive to green light.
There are five parts to this study. First, a bibliographic study following the fundamentals of organic materials and the working principle of organic photodetectors is presented.
Then, an extended study on the methodology and metrology is detailed, which was carried out in order to design and fabricate new optoelectronic instruments that are able
to characterize organic devices accurately. Fabrication and optimization steps of organic photodetectors are detailed. The experimental section concerns the study on the origin
of the dark current in organic devices based on electron donor/acceptor systems. A choice of materials is discussed and a full characterisation of state-of-the-art organic
photodetectors is presented in detail. The measured performances were close to the those of inorganic sensors based on silicon technology. Finally, a study of degradation
mechanisms is presented which highlights the role of oxygen and moisture.

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