v
RÉSUMÉ
Ce travail consiste à utiliser des gels ioniques pour application en tant que diélectrique dans des
transistors à base de couches minces d’oxyde de tungstène synthétisés par méthode sol-gel.
Les gels ioniques sont constitués d’un copolymère et d’un liquide ionique (sel fondu ayant une
température de fusion en dessous de 100°C). Les gels ioniques ont été considérés dans plusieurs
études, disponibles en littérature, en tant que milieu diélectrique pour des transistors à base de
semiconducteurs organiques. Les gels ioniques communément utilisés pour ces études sont faits à
base de deux différents copolymères, c’est-à-dire le (poly(styrène-b-méthyl métacrylate-b-styrène)
(SMS) et le poly(styrène-b-oxyde d’éthylène-b-styrène) (SOS).
L’objectif de cette recherche est d’élargir les connaissances concernant les transistors à base
de semiconducteurs inorganiques utilisant les gels ioniques en tant que diélectrique. Plus
précisément, des mesures électriques ont permis de définir les performances des transistors; des
mesures optiques ont permis de connaitre les propriétés d’absorption optique des couches minces;
des mesures par microscopie à force atomique (AFM) ont permis de connaître les propriétés
morphologiques. Les mesures AFM ont démontré la faible rugosité des couches minces à nature
mésoporeuse. Les mesures optiques et morphologiques ont mis à nus le compromis à atteindre
entre la minimisation de la diffusion optique et la maximisation de l’aire de la surface du
semiconducteur interfacé au gel ionique pour des applications des couches minces dans des
dispositifs électrochromiques. C’est-à-dire des transistors qui changent de couleur lors de la
modulation du courant.
Après avoir vérifié la reproductibilité des dispositifs en caractérisant deux dispositifs
identiques, deux transistors avec épaisseurs du gel différents ont été produits. La capacitance du
gel n’est pas affectée par son épaisseur contrairement à la résistance. On s’attend donc que la
différence d’épaisseur engendre une différente constante de temps de réponse des transistors.
D’un point de vue électrochimique, la voltammétrie cyclique a été utilisée pour connaitre
le comportement redox des couches minces exposées à l’ion gel. La spectroscopie d’impédance
électrochimique était la technique de choix pour connaitre la capacitance des couches minces
interfacés aux gels ioniques. Les mesures électriques effectuées concernent les caractéristiques de
type output et transfer. Les caractéristiques output ont permis de reconnaitre le bon fonctionnement
des transistors. Les caractéristiques de transfer ont permis de déterminer la tension de seuil et la