Soutenance de thèse Hugo BIDOTTI, mardi 4 novembre 2025 à 10h30

Titre de la thèse :
Synthèse, intégration et caractérisation de diodes moléculaires en monocouches auto-assemblées pour des dispositifs rectennas

Résumé :
  L’électronique moléculaire constitue une voie de recherche prometteuse pour le développement de dispositifs électroniques à l’échelle nanométrique, en particulier pour des applications émergentes telles que la conversion d’énergie dans des dispositifs de type rectennas (rectifying antennas). Dans ce contexte, cette thèse a porté sur la conception, l’élaboration et l’étude de diodes moléculaires organisées en monocouches auto-assemblées sur des substrats métalliques conducteurs. Dans un premier temps, plusieurs familles de molécules organiques (ferrocène, pyrène, fullerène) ont été synthétisées en vue de leur utilisation comme diodes moléculaires. Leur architecture a été pensée de manière à permettre à la fois l’ancrage efficace sur des surfaces métalliques, via des groupements fonctionnels appropriés, et la présence de motifs électroniques favorisant un comportement rectifiant. Ces entités moléculaires ont ensuite été déposées sous forme de monocouches auto assemblées (Self-Assembled Monolayers, SAMs), constituant ainsi des films organisés et d’épaisseur contrôlée. L’auto-assemblage a permis d’obtenir des jonctions moléculaires dont la densité et l’organisation structurale ont été étudiées à l’aide de techniques de caractérisation physico-chimique. Enfin, les propriétés électroniques des jonctions moléculaires obtenues ont été évaluées au moyen de mesures de transport électrique, complétées par des analyses électrochimiques (voltamétrie cyclique) et spectroscopiques. Ces investigations ont permis de mettre en évidence des comportements de rectification caractéristiques, validant l’intégration de ces systèmes dans une approche fonctionnelle. Ces travaux démontrent la faisabilité de l’élaboration de diodes moléculaires performantes organisées en monocouches auto-assemblées, et apportent des éléments de compréhension quant à leur comportement électronique. Ils ouvrent ainsi la voie à l’intégration de tels dispositifs dans des rectennas moléculaires dédiées à la récupération et à la conversion de l’énergie électromagnétique.  

Composition du jury :

Christine LARTIGAU-DAGRON            Rapporteuse  MCF - Université de Pau et des Pays de l'Adour

Stéphane LENFANT                              Rapporteur  DR - Université de Lille

Expédite YEN-PON                               Examinatrice  CR - Aix-Marseille Université

Emmanuel LACÔTE                              Président du jury DR - Chimie ParisTech - PSL

Didier GIGMES                                     Directeur de thèse  DR - Aix-Marseille Université

David DUCHÉ                                       Co-directeur de thèse  MCF - Aix-Marseille Université

Dominique VUILLAUME                     Membre invité  DR - Université de Lille