Organic thin film transistors: challenging the portable sensor technology

La technologie des capteurs portables pour la détection des gaz et vapeurs fait de plus en plus appel aux transistors organiques en couches minces. Ils présentent de nombreux avantages par rapport aux capteurs classiques fondés sur l’utilisation de couches d’oxydes métalliques, qui fonctionnent à température élevée, et pour lesquels la sélectivité reste médiocre.

Après avoir décrit le fonctionnement d’un transistor organique en couche mince, et les mécanismes de conduction et de transport de charge dans la couche organique de type polycristallin, il est montré qu’une amélioration considérable de la sélectivité est observée lorsque l’on remplace la couche mince active de nature inorganique par une couche mince organique à base de polymère conducteur. En particulier, lorsque la chaîne carbonée du polymère conducteur a été substituée par des groupes alkoxyles, de fortes interactions dipolaires se produisent avec des vapeurs d’alcool, conduisant à un signal relativement intense. Au contraire, si la même chaîne carbonée est modifiée par des groupes alkyles apolaires, l’interaction avec la vapeur d’alcool reste faible et le signal est de faible intensité. Il est d’une plus grande amplitude si l’analyte est lui-même de nature apolaire, ce qui illustre la bonne sélectivité de tels capteurs.

Article en anglais. Paper in English.