Light and electron coupling in molecular junction
Couplage de la lumière et d'électron dans la jonction moléculaire
par Mingyang LIU sous la direction de Jean-Christophe LACROIX et de Pascal MARTIN
Thèse de doctorat en Nanoscience, matériaux, surfaces
ED 388 Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre

Soutenue le mardi 29 mars 2022 à Université Paris Cité

Sujets
  • Électronique moléculaire
  • Photoélectricité
  • Réduction électrochimique

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Mots clés
Photo-effet organique, Photo-courant, Photo-tension, Photo-conductance, Modification de surface, Diazonium électroréduction, Électronique moléculaire
Resumé
Ce travail décrit la fabrication, la caractérisation et l'étude de l'effet photo des jonctions moléculaires de grande surface (MJ). Premièrement, les molécules comprennent l'oligo (bisthienylbenzène) (BTB), l'oligo (phényl méthyl-viologène) (PMV), le complexe de cobalt, le complexe de ruthénium et les molécules photochromiques du dérivé de diaryléthène (DAE) sont fabriquées dans les MJ à un seul composant et les MJ à deux composants. par réductions au diazonium, lithographie, techniques d'évaporation. Deuxièmement, les MJ sont caractérisés par la microscopie à force atomique (AFM), la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) et des techniques électrochimiques pour étudier la structure et l'interaction interfaciale dans les MJ. Troisièmement, la réponse tension-courant, la réponse courant-temps des MJ sont mesurées sous l'éclairage éteint et allumé pour étudier la photo-réponse des MJ. Nous sommes partis de la photo-réponse des MJ à un seul composant (BTB MJ et PMV MJ), dans laquelle nous avons observé que les jonctions moléculaires contenant différentes molécules montrent une photo-réponse différente. Et d'autre part, la photo-réponse des MJ est également influencée par la densité de puissance lumineuse et l'épaisseur moléculaire. Ensuite, sur la base des résultats des MJ à un seul composant, la photo-réponse des MJ à deux composants (BTB/PMV et PMV/BTB) constitués de molécules donneuses d'électrons et de molécules acceptrices d'électrons a été étudiée. Nous avons observé que le photo-courant et la photo-tension des MJ à deux composants sont plus forts que ceux des MJ à un seul composant et de plus, la polarité des MJ à deux composants dépend de l'ordre des bicouches. Enfin, sur la base de l'observation des MJ bicouches, la propriété de photo-commutation des MJ à deux composants (BTB / DAE MJ) qui se compose de molécules photochromiques (DAE) a été étudiée, ce qui montre une propriété de photo-commutation stable avec une valeur plus élevée. hors rapport et vitesse de commutation rapide.