Chapitre III - Université des Sciences et de la Technologie d`Oran

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université des Sciences et de la Technologie d’Oran – Mohamed BOUDIAF
FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE
DEPARTEMENT D’ELECTRONIQUE
MEMOIRE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MAGISTER
SPECIALITE : ELECTRONIQUE
OPTION : COMPOSANTS ET SYSTEMES DE LA MICRO ELECTRONIQUE AVANCEE
PRESENTE PAR
Mr. M’HAMMEDI BOUZINA Ahmed
Soutenu le, 24/06/20011, devant le jury composé de:
RAHMANI Bouabdellah Professeur (USTO-MB) Président
LOUNIS Mourad Professeur (USTO-MB) Rapporteur
KAMECHE Moustépha Professeur (USTO-MB) Examinateur
HAMID Azzedine Maître de Conférences A (USTO-MB) Examinateur
OUIS Nora Maître de Conférences B (Université d’Oran) Invitée
Etude et caractérisation d’un contact
Polyaniline / Aluminium

Remerciements
Ce travail de magister a été préparé et réalisé au Département de Physique en collaboration
avec le Département d’Electronique et le Département de Chimie Industrielle de la Faculté
des Science et de la Technologie de l’Université Mohammed Boudiaf d’Oran.
La Pluridisciplinarité du sujet de ce travail de recherche m’a permis de rencontrer des
personnes possédant de grandes qualités scientifiques et humaines. Je tiens notamment à
exprimer toute ma reconnaissance à Mr. le Docteur Mourad LOUNIS, Maître de
Conférences A à l’USTOMB et responsable de la postgraduation « Physique et ses
applications : matière molle » d’avoir encadré ce travail et m’avoir initié à la recherche
scientifique, Egalement pour l’aide constante et bienveillante qu’il m’a apportée, pour la
confiance et l’autonomie d’action qu’il m’a accordée. Je lui souhaite une joyeuse vie
scientifique !!!. Merci encore Beaucoup Dr LOUNIS.
Je remercie également et très particulièrement Monsieur Touati BOTCHATCHA Professeur
au département d’électronique USTOMB pour m’avoir donné la chance de poursuivre mes
études en post graduation en m’intégrant dans le magistère dont il est responsable « Systèmes
et composants microélectroniques avancées » et pour sont aide, sa gentillesse et sa
collaboration pour mener à bien ce travail.
Je tiens à remercier Mademoiselle la Doctoresse Nora OUIS au département de Chimie
Industrielle de l’USTOMB pour sont aide précieuse et pour sa collaboration.
J’adresse mes remerciements à Mr le Docteur Mohammed BENRABEH du département
Physique à l’Université Ibn Khaldoune de Tiaret pour ses conseils ses discussions fructueuses,
ainsi que pour ses encouragements.
Que Les Messieurs Le Professeur Bouabdellah RAHMANI, le Professeur Moustapha
KAMECHE et Le Docteur Azzedine HAMID respectivement sachent que je suis honoré
qu’ils aient accepté d’être examinateurs de ce travail de magister. Je les remercie pour
l’intérêt qu’ils ont porté à ce travail ainsi que pour leurs remarques et commentaires qui ont
contribué à l’amélioration de ce manuscrit.
Je souhaite maintenant remercier mes collègues amis et frères de USTOMB, particulièrement
le groupe de recherche « Systèmes et composants micro électronique avancée » et le groupe

de recherche « Physique et ses applications : Matière Molle », pour m’avoir aidé et supporté
pendant ces trois dernières années.
Un grande merci à mon cher ami Kamel MAMMERI à qui je souhaite beaucoup de réussite, à
J. Slimanie, A. Slimanie, A. Khlife, H. Berknou, M. loudnie, M. Mahlousse…….
Un énorme merci à toute ma famille qui m’a soutenu, motivé tout au long de mes études et en
particulier à ma mère, ma mère, ma mère et mon père pour avoir permis que devienne celui
que je suis aujourd’hui et aussi à mes frères Mohammed, Abde arahman, Brahim et
spécialement à mes deux sœurs.

Je dédie ce travail à mon épouse MEHAMMDI.

Sommaire
INRODUCTION ………………………………..………………………………..……………….. 1
CHAPITRE I : Les polymères conjugués et conducteurs
I.1 Généralités sur les matériaux organiques ………………………………..………………… 4
I.2 Liaisons π-conjuguées ………………………………..……………………………………… 5
I.3 L’atome de carbone et la liaison π ……………………………….. ………………………… 6
I.4 Les systèmes non dopés : les polymères semi conducteurs ………………………………. 9
I.4.1 Notions de structure de bandes dans les matériaux organiques conducteurs……….. 9
I.4.1.1 Les niveaux d’énergie HOMO et LUMO et la délocalisation …………………… 9
I.4.1.2 Structure de bandes d’énergie ……………………………….. …………………… 10
I.4.2 Les polymères à l’état fondamental dégénéré ……………………………….. ……… 12
I.4.3 Les polymères à l’état fondamental non dégénéré ………………………………..…. 13
I.4.4 La structure chimique ……………………………….. …………………………………. 14
I.5 Les systèmes dopés : les polymères conducteurs ………………………………..……… 16
I.5.1 Dopage ………………………………..……………………………….. ………………… 16
I.5.1.1 Le Dopage chimique ………………………………..……………………………….. 18
I.5.1.2 Le dopage électrochimique ………………………………..………………………… 18
I.5.1.3 Le dopage par implantation ionique ………………………………..……………… 18
I.5.2 Les porteurs de charge ………………………………..………………………………….. 19
I.5.2.1 Les polarons / les bipolarons ………………………………..………………………. 20
I.5.2.2 Les Solitons ………………………………..………………………………..………… 22
I.6 La polyaniline ………………………………..………………………………..…………… … 24
I.6.1 Dopage de Polyaniline ………………………………..……………………………….. .. 25
I.6.1.1 Structure cristallographie (Structure de la PANI-HCl) …………………………… 26
CHAPITRE II : Les composants électroniques organiques
II. Les composants réalisés à partir des matériaux organiques ……………………………….. 30
II.1 Les interfaces, les diodes ………………………………..……………………………….. 31
II.1.1 La jonction métal – semi-conducteur ………………………………..……………… 31
II.1.2 Le contact ohmique
………………………………..………………………………….. 32
II.2 Les diodes électroluminescentes (OLEDs) ………………………………..…………… 32
II.2.1 Introduction ………………………………..………………………………..………….. 32