Note ABES Elaboration et étude de matériaux hybrides orientés et nanostructurés d'intérêt pour l'électronique organique Elabotation and characterization of oriented and nanostructured hybrid materials of interest for organic electronics Organique électronique Polymère semi-conducteur Poly(3-hexylthiophène) Orientation des polymères Brossage mécanique Nanocristaux semiconducteurs Epitaxie Ligand Organic electronics Semi-conducting polymers Poly(3-hexylthiophene) Orientation of polymers Mechanical rubbing Epitaxy Ligand exchange Semi-conducting nanocrystals 621.38 668.9 Polymères orientés Semiconducteurs organiques Nanocristaux semiconducteurs Épitaxie Le but de cette thèse était d’élaborer et d’étudier des films minces hybrides orientés et nanostructurés composés d’un polymère semi-conducteur, le poly(3-hexylthiophène) regiorégulier (P3HT) et de nanocristaux semiconducteurs de CdSe (sphères, bâtonnets). Pour cela, deux méthodes ont été mises en œuvre: la croissance épitaxiale directionnelle et le brossage mécanique. Les films de P3HT purs épitaxiés et brossés se différencient en termes de nanomorphologie, d’ordre cristallin et de structure. Les premiers présentent une morphologie lamellaire et une structure de fibre où les chaînes conjuguées sont alignées suivant l’axe de fibre. Les films brossés ne présentent pas de structure lamellaire et les domaines cristallins sont orientés préférentiellement «flat-on». Ces différences se reflètent dans les propriétés optiques des films épitaxiés et brossés. Le degré d’orientation des films brossés dépend fortement du poids moléculaire et une forte anisotropie du transport de charges a été observée. Les films hybrides épitaxiés sont nanostructurés avec localisation des nanocristaux dans les zones amorphes du P3HT. Par ailleurs, l’analyse par tomographie électronique de ces films montre une structure en bicouche avec une couche hybride surmontée d’une couche de P3HT pur. Les films hybrides brossés montrent clairement un alignement des nanobâtonnets de CdSe et des chaînes du P3HT parallèlement à l’axe du brossage. Les degrés d’orientation du P3HT et des nanobâtonnets sont corrélés et dépendent de la proportion en nanoparticules indiquant que c’est la matrice polymère qui induit l’orientation des nanobâtonnets. The aim of this thesis was to elaborate and characterize hybrid oriented and nanostructured thin films composed of a semiconducting polymer, regioregular poly(3-hexylthiophène) (P3HT) and semiconducting CdSe nanocrystals (spheres, rods). Two orientation methods were used: directional epitaxial crystallization and mechanical rubbing. Epitaxied and rubbedfilms of pure P3HT show strong differences in terms of nanomorphology, crystalline order and structure. Epitaxied films possess a lamellar morphology, a 3D crystalline order and fiber symmetry where the P3HT backbones (cP3HT) are aligned along the fiber axis. Rubbed films do not show a lamellar morphology and have a 2D crystalline order with crystalline domains preferentially oriented “flat-on” relative to the substrate. These differences are reflected in the optical properties of the films. The orientation degree achieved in rubbed films strongly depends on the molecular weight of the polymer. There is also a strong anisotropy of the charge transport properties. Regarding hybrid epitaxied layers, we observed a nanostructuration with a localization of the CdSe nanocrystals into the amorphous zones of the P3HT. Moreover, electron tomography analysis shows that such films have a bilayer structure with a hybrid layer covered by pure P3HT. In rubbed hybrid films prepared with nanorods, the long axis of the nanorods as well as the P3HT backbone are oriented parallel tothe rubbing direction. The degree of in-plane orientation of the rods and of the P3HT matrix match closely and depend on the proportion of CdSe nanrods in the films. These results suggest that the P3HT matrix enforces the orientation of the rods. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 77285409 Université de Strasbourg Strasbourg 2013-12-31 https://theses.hal.science/tel-00819804 application/pdf 14857075 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2012/Hartmann_Lucia_2012_ED182.pdf http://www.theses.fr/2012STRAE028/abes https://theses.hal.science/tel-00819804 https://theses.hal.science/tel-00819804 https://theses.hal.science/tel-00819804 Hartmann Lucia 1985-03-08 FR 168577615 40812840 https://theses.fr/2012STRAE028 2012STRAE028 https://doi.org/10.70675/0e6aa397z2d9dz4bafz94aaz8d952e9e8d69 2012-04-04 Chimie physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Brinkmann Martin MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 099061228 Chandezon Frédéric MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 140492348 Heiser Thomas MADS_PRESIDENT_DU_JURY 033836337 Bouclé Johann MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 089478711 Saboungi Marie-Louise MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 102206449 Geerts Yves Henri MADS_RAPPORTEUR_1 Toupance Thierry MADS_RAPPORTEUR_2 113325606 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 PH 156500019 Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 156774062 167 ddc:620 ddc:660 Brinkmann Martin Chandezon Frédéric Heiser Thomas Bouclé Johann Saboungi Marie-Louise Geerts Yves Henri Toupance Thierry École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut Charles Sadron (Strasbourg) PDF 77285409