Note ABES Elaboration and characterization of field-effect transistors based on organic molecular wires for chemical sensing applications Elaboration et caractérisation de transistors organiques à effet de champs à base de fils moléculaires pour des applications capteurs. Transistors organique à effet de champ Capteurs du gaz Nano transistors Vapeur polaire P3HT Réponse dynamique Organic field-effect transistors Gas sensors Nano transistors Polar vapors P3HT Dynamic response 537.6 621.38 530.4 Semiconducteurs organiques Transistors à effet de champ Plasmas (gaz ionisés) Semiconducteurs -- Effets des plasmas Capteurs (technologie) Il est reconnu que la structure des semi-conducteurs organiques influence la sensibilité et la sensitivité des capteurs des gaz. Pour améliorer la compréhension des mécanismes sous-jacents dans les capteurs à base des transistors d’effet de champ organique (OFETs) cette thèse a exploré trois pistes différentes : L’utilisation de l’hystérésis des caractéristiques de transfert comme paramètre de détection des gaz est étudié. En ajoutant l’hystérésis aux paramètres standards, on améliore la sélectivité des OFETs à base de poly(3-hexylthiophène) aux gaz polaires. Des mesures transitoires de courant indiquent que la cinétique de piégeage et de piégeage des porteurs de charges est à l’origine de cette amélioration. Pour comprendre l’influence qu’à la structure moléculaire sur la sensibilité aux vapeurs d’éthanol, des polymères avec des chaînes latérales alcoxyle dont on fait varier la polarité ainsi que l’encombrement stérique, ont été étudiés. L’intensité de la réponse est corrélée avec la quantité d’analyte absorbée et le moment dipolaire des chaînes latérales. Pour permettre l’étude des mécanismes à l’échelle nanométrique, une partie de ce travail se concentre sur la fabrication de transistors avec une taille de canal réduite. En utilisant le nitrure de silicium comme couche diélectrique, on réduite les tensions de commande et les propriétés chimiques à l’interface. The molecular structure of organic semiconductors which can be tailored by the chemical synthesis influences the sensitivity and selectivity of gas sensor devices. To improve the understanding of the ongoing mechanisms in sensors based on organic field effect transistors (OFETs) this thesis follows three different tracks: The applicability of the hysteresis of the transfer characteristics as a gas sensing parameter is studied. As a complement to the standard transistor parameters the hysteresis improves the selectivity of poly(3-hexylthiophen-2,5-diyl) based OFETs to polar gases. Transient current measurements indicate the additional dependence on the detrapping kinetics as origin of the increased selectivity. To understand the influence of the molecular structure on the gas sensing behavior, polymers with alkoxy side chains, varying in polarity and steric hindrance, are used as gas sensing layer for ethanol vapor. The response strength correlates with the amount of absorbed analyte and the dipole moment of the side chains. To enable investigations of the mechanisms at the nanoscale, one part of this work focuses on the preparation of transistors with a reduced channel length. By using silicon nitride as dielectric layer, driving voltages decreased and interface properties could be improved. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 10346921 Université de Strasbourg Strasbourg 2015-12-31 https://theses.hal.science/tel-01199194 application/pdf 10655240 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2014/Lienerth_Peter_2014_ED269.pdf http://www.theses.fr/2014STRAD003/abes https://theses.hal.science/tel-01199194 https://theses.hal.science/tel-01199194 https://theses.hal.science/tel-01199194 https://theses.hal.science/tel-01199194 Lienerth Peter 1980-10-28 DE 178251011 21016582 https://theses.fr/2014STRAD003 2014STRAD003 https://doi.org/10.70675/2276eda4zcce6z40d5z9309ze0707b07ac92 2014-01-31 Physique des semi-conducteurs Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Heiser Thomas MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 033836337 Doudin Bernard MADS_PRESIDENT_DU_JURY 149238614 Serein-Spirau Françoise MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 033236054 Malliaras George MADS_RAPPORTEUR_1 073723681 Leifer Klaus MADS_RAPPORTEUR_2 188225625 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR7357 176969721 217648 ddc:530 ddc:620 Heiser Thomas Doudin Bernard Serein-Spirau Françoise Malliaras George Leifer Klaus École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 10346921 restriction 2014-01-31 2014-09-30 restriction 2014-01-31 2014-09-30