Thèse Ingénierie d'Électrodes Hybrides Plasmoniques Passivées et Densifiées par Ibad pour Diodes Électroluminescentes Organiques H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Limoges École doctorale : Sciences et Ingénierie Laboratoire de recherche : XLIM Direction de la thèse : Sylvain VEDRAINE ORCID 0000000201141599 Début de la thèse : 2026-12-01 Date limite de candidature : 2026-08-17T23:59:59 Pour remplacer l'oxyde d'indium-étain (ITO) dans l'optoélectronique flexible (OLED, photovoltaïque), les réseaux de nanofils d'argent (AgNW) constituent une alternative viable et prometteuse. Toutefois, deux obstacles majeurs freinent leur industrialisation : leur forte rugosité de surface, responsable de courts-circuits à travers les fines couches actives organiques, et leur instabilité chimique face à l'oxydation atmosphérique. Pour relever ces défis, l'équipe ELITE du laboratoire XLIM a mis au point une configuration multicouche protectrice ainsi que des techniques de fonctionnalisation de surface visant à réduire à la fois la résistance et la rugosité, tout en améliorant la transmittance optique. Sur le plan électronique, cette fonctionnalisation abaisse considérablement le travail de sortie des nanofils, réduisant ainsi les barrières à l'injection de charges. Parallèlement, la génération d'électrons chauds par amortissement non radiatif des plasmons de surface sur les AgNW suscite un intérêt croissant. L'exploitation de ces porteurs de charge nécessite une maîtrise parfaite de l'interface métal/oxyde. Le dépôt conventionnel de nanoparticules de ZnO par voie liquide produit un film poreux riche en états de piégeage électronique qui annihilent les porteurs chauds. Le dépôt assisté par faisceau d'ions (IBAD) sous vide permet de réaliser, à température ambiante, des couches d'oxyde denses et d'épaisseur nanométrique. Le bombardement ionique d'assistance densifie le film et en modifie la structure de bandes.Ce projet de thèse vise à franchir une étape technologique majeure en combinant ces approches au sein d'une même architecture d'OLED flexible. Les objectifs principaux sont les suivants : Maîtriser la microstructure et l'alignement des niveaux d'énergie des oxydes déposés à basse température sur la plateforme PLATINOM de XLIM, en tirant parti de la densification par IBAD pour optimiser le transfert d'électrons chauds. Réaliser une passivation combinant le greffage de molécules azotées et le dépôt d'oxydes denses afin de neutraliser les défauts de surface (tels que les lacunes d'oxygène) et d'ajuster précisément le travail de sortie. Cartographier l'alignement des bandes à l'air ambiant par la technique PYSA, afin d'établir une corrélation entre les paramètres physiques du dépôt IBAD et du greffage organique, d'une part, et le travail de sortie effectif, d'autre part. The doctoral school Science and Systems Engineering (SI) is directed by Prof. Anne JULIEN-VERGONJANNE. It covers the following disciplines: Mathematics, Microwaves, Photonics, Informatics, Images, Automatics and their Interactions. It delivers the following thesis references: Mathematics and applications, Informatics and applications, High frequency electronics, photonics and systems, Image, signal and automatic. It is attached to 4 institutions (COMUE Leonard de Vinci, Limoges University, Poitiers University and ASE/ENSMA in Poitiers). It relies on 3 partner laboratories: XLIM, LMA and LIAS. 250 doctoral students are enrolled in the doctoral school SISMI.XLIM is a joined Research laboratory (UMR 7252) between the French National Research Center (CNRS) and the University of Limoges. It has a strong expertise in electronics and microwaves, optics and photonics, CAD, mathematics, computer sciences and image processing for the application in secured environments, biotechnology and health, energy control and saving. XLIM is a multidisciplinary research institute located on several geographical sites, and it incorporates more than 440 people among professors, CNRS researchers, engineers, technicians, post-doctoral researchers, PhD students and administrative staff (website: www.xlim.fr)

Le candidat retenu devra être titulaire d'un Master Recherche (Master 2) en physique des matériaux, nanotechnologies, optoélectronique ou électronique organique, et présenter un profil interdisciplinaire à l'interface de la physique du solide, de la science des matériaux et des nanotechnologies.Le candidat idéal devra manifester un vif intérêt pour le travail en laboratoire et les techniques de dépôt physique en phase vapeur (PVD). Il devra posséder de solides connaissances en physique des semi-conducteurs - idéalement en plasmonique - ainsi qu'en techniques de caractérisation de surface telles que l'AFM, le MEB, l'ellipsométrie et la spectroscopie d'absorption ou d'émission.Rigoureux, autonome et motivé, le candidat devra gérer en toute indépendance la synthèse des matériaux jusqu'à leur intégration finale dans des dispositifs optoélectroniques complexes. Il devra faire preuve d'excellentes aptitudes au travail d'équipe pour collaborer activement avec les chercheurs de l'équipe XLIM et les ingénieurs de la plateforme PLATINOM, tout en démontrant de solides compétences en communication pour la rédaction d'articles scientifiques et la présentation de ses travaux en anglais.

• Microscopie électronique à balayage (MEB)
• Anglais
• Travail en équipe
• DAO
• Rigueur et méthode
• Processing
• Spectroscopie
• Chimie