Structure TFT hybride pour la détection de lumière infrarouge (Zhi Tao)

Soutenue le 22 Mai 2019

Directeur de Thèse: T. Mohammed-Brahim
Co-directeur: E. Jacques
Co-endrante: M. Harnois

Résumé:

La détection de lumière dans une large gamme de longueur d’onde allant de l’UV au proche infrarouge est réalisée avec une sensibilité importante en utilisant l’effet d’amplification amené par un transistor à effet de champ et la capacité de détection dans une grande gamme de longueur d’onde amenée par des nanoparticules de CdSe et de PbS de diamètres différents. Dans une première partie, un FET utilisant une couche active de nanofils de ZnO est fabriqué. La détection de lumière UV-Vis est assurée en enrobant ces nanofils par un mélange de nanoparticules de CdSe et d’oxyde de graphène. L’oxyde de graphène assure une bonne transition des électrons crées par la lumière dans le CdSe vers le ZnO. La photo-réponse obtenue, supérieure à 104 A/W à 350 nm, a été multipliée par un facteur 100 dans la gamme 200-500nm en utilisant l’oxyde de graphène. Dans une seconde partie, la détection de lumière infrarouge a été assurée par des nanoparticules de PbS incorporées dans un transistor organique de type N utilisant du C60 comme couche active. Les électrodes en argent de ce transistor et son isolant de grille en photorésine SU8 sont déposés par impression. Les nanoparticules sont déposées en solution à l’interface entre le semiconducteur et l’isolant de grille. Ce phototransistor incorporé dans un inverseur a montré l’apparition d’un signal de sortie de 2V dû à l’application d’une lumière de 1050 nm de longueur d’onde et de 250 μw/cm2 de puissance.