Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Émetteurs de lumière“

De nouveaux émetteurs de lumière circulairement polarisée à base de systèmes pi-conjugués hélicèniques ont été synthétisés et leurs propriétés optiques et chiroptiques ont été étudiées. Le premier chapitre est consacré à une étude bibliographique relatant les principales propriétés des hélicènes, les méthodes permettant d’accéder à des édifices hélicoïdaux racémiques et énantiopurs, et les différentes applications de ces motifs. Le second chapitre est dédié à la préparation des nouveaux systèmes hélicèniques étendus via l’association inédite entre le colorant achiral dicétopyrrolopyrrole (DPP) et les carbo[6]hélicènes énantioenrichis. Ces nouveaux colorant chiraux ont notamment mis en avant un nouvel exemple de couplage excitonique chiral entre les unités DPPs, générant une émission circulairement polarisée dans la zone rouge et proche infrarouge du spectre lumineux. Dans le troisième chapitre de ce manuscrit sont exposées la synthèse, les propriétés optiques et chiroptiques d’une nouvelle famille de chromophores de type hélicènes-naphtalimides. En particulier, cette étude détaille l’effet de la polarité du solvant sur les propriétés chiroptiques de l’état excité via leurs signatures CPL. Le quatrième et le dernier chapitre s’intéresse à l’évolution des réponses chiroptiques des hélicènes avec l’extension du système  et la variation du degré de transfert de charge électronique au sein de ces systèmes twistés. La fonctionnalisation du précurseur carbo[6]hélicène avec différents fragments électrodonneurs et électroaccepteur est décrite. Les propriétés photophysiques, électrochimiques et chiroptiques sont rapportées et analysées
New circularly polarized light emitter based on helicenic conjugated systems were synthesized and their optical and chiroptical properties were investigated. The first chapter is devoted to a bibliographic study describing the main properties of helicene, their synthetic access and the different types of applications of these molecules. The second chapter is dedicated to the preparation of new helicenic systems via the unprecedented association between achiral dye diketopyrrolopyrrole (DPP) and enantioenriched carbo[6]helicene. Excitonic coupling induced between DPPs pigments at the extremity of the helical center lead to red and nearinfrared circularly polarized luminescence. In the third chapter of this manuscript, we describe the synthesis, the optical and the chiroptical properties of a new family of helicene-naphthalimide helical chromophore. In particular, the effect of the solvent polarity on the chiral excited state will be discussed in detail via CPL characterization. The fourth chapter reports the evolution of the chiroptical responses of the helicene molecule with the spatial extension of the system and the variation of charge transfer character within these twisted systems. The functionalization of the carbo[6]helicene precursor with different electron donor and electron acceptor fragment is described. Photophysical, electrochemical and chiroptical properties is reported and analyzed

La complexité des systèmes de télécommunications par fibre optique évolue rapidement de façon à offrir plus de bande passante. Comme ce fut le cas pour l’industrie de la microélectronique, l’intégration de composants photoniques avancés est requise pour la production de composants de haute qualité aux fonctions multiples. C’est dans ce contexte, que s’inscrit ce travail qui consiste à contrôler la longueur d’onde d’émission des nanostructures InAs fabriquées dans deux types matrice InP. En effet, le premier volet de ce travail consiste à étudier les îlots quantiques InAs dans une matrice d’InP massif et sera dédié principalement à l’investigation de l’impact de l’interdiffusion sélective sur les propriétés optiques de bâtonnets quantiques (BaQs) élaborées par l’épitaxie par jets moléculaires (EJM). Un prototype d’une source modulable en longueur a été achevé à base de ces hétérostructures. Un modèles théorique qui traite de l’activation et du transfert thermique des porteurs à travers les BaQs de différentes tailles, créés par l’implantation ionique contrôlée a été développé. Les acquits obtenues dans le premier thème nous ont permis d’aborder une deuxième thématique très concurrentielle liée à l’étude des structures à Nanofils (NFs) InP et des hétérostructures à nanofils InAs/InP allant des structures 1D cœur/coquilles aux structures contenant une BQ InAs par nanofil InP par EJM en mode VLS (Vapeur-Liquide-Solide) sur substrat silicium. Nous avons révélé par différentes techniques spectroscopiques (PL, excitation de PL, microPL, PLRT) des propriétés optiques très spécifiques et particulièrement intéressantes : fort rapport surface/volume impactant sur les durées de vie des porteurs photocrés, présence de différentes phases cristallines (Wurtzite et Zinc-blende) au sein d’un même nanofil en fonction des conditions de croissance. Nous avons pu réaliser des couches actives des émetteurs à base de NFs dans lesquels nous avons privilégié la formation de segments d’InAs assimilables à des boîtes quantiques avec une forte localisation spatiale des porteurs et un très fort maintient de la luminescence en fonction de la température. Les mesures de PL montrent que les segments d’InAs émettent dans la gamme 1.3-1.55 µm ce qui montre le potentiel d’applications de ce type de nanofils dans une technologie des télécommunications par fibres optiques
La complexité des systèmes de télécommunications par fibre optique évolue rapidement de façon à offrir plus de bande passante. Comme ce fut le cas pour l’industrie de la microélectronique, l’intégration de composants photoniques avancés est requise pour la production de composants de haute qualité aux fonctions multiples. C’est dans ce contexte, que s’inscrit ce travail qui consiste à contrôler la longueur d’onde d’émission des nanostructures InAs fabriquées dans deux types matrice InP. En effet, le premier volet de ce travail consiste à étudier les îlots quantiques InAs dans une matrice d’InP massif et sera dédié principalement à l’investigation de l’impact de l’interdiffusion sélective sur les propriétés optiques de bâtonnets quantiques (BaQs) élaborées par l’épitaxie par jets moléculaires (EJM). Un prototype d’une source modulable en longueur a été achevé à base de ces hétérostructures. Un modèles théorique qui traite de l’activation et du transfert thermique des porteurs à travers les BaQs de différentes tailles, créés par l’implantation ionique contrôlée a été développé. Les acquits obtenues dans le premier thème nous ont permis d’aborder une deuxième thématique très concurrentielle liée à l’étude des structures à Nanofils (NFs) InP et des hétérostructures à nanofils InAs/InP allant des structures 1D cœur/coquilles aux structures contenant une BQ InAs par nanofil InP par EJM en mode VLS (Vapeur-Liquide-Solide) sur substrat silicium. Nous avons révélé par différentes techniques spectroscopiques (PL, excitation de PL, microPL, PLRT) des propriétés optiques très spécifiques et particulièrement intéressantes : fort rapport surface/volume impactant sur les durées de vie des porteurs photocrés, présence de différentes phases cristallines (Wurtzite et Zinc-blende) au sein d’un même nanofil en fonction des conditions de croissance. Nous avons pu réaliser des couches actives des émetteurs à base de NFs dans lesquels nous avons privilégié la formation de segments d’InAs assimilables à des boîtes quantiques avec une forte localisation spatiale des porteurs et un très fort maintient de la luminescence en fonction de la température. Les mesures de PL montrent que les segments d’InAs émettent dans la gamme 1.3-1.55 µm ce qui montre le potentiel d’applications de ce type de nanofils dans une technologie des télécommunications par fibres optiques

Cette thèse s'inscrit dans le contexte de la forte évolution du réseau d'abonnées sur fibre optique (FTTH). Elle a l'objectif d'étudier les solutions d'émetteurs dits "achromatiques" à base de nouveaux composants optoélectroniques pour les réseaux d'accès optiques multiplexés en longueurs d'onde (WDM-PON). Ces émetteurs doivent être peu chers et identiques chez tout abonné quelque soit la longueur d'onde de fonctionnement. Deux types d'émetteurs achromatiques à base de modulateur réflectif sont étudiés dans cette thèse : le laser Fabry-Perot verrouillé par injection optique (IL-FP) et le modulateur électro-absorbant amplifié en réflexion (R-EAM-SOA). Les caractéristiques de l'IL-FP en régime de verrouillage sont évaluées en termes de bruit d'intensité, de modulation, de facteur de couplage phase-amplitude,... La caractérisation tant statique que dynamique est aussi effectuée pour le second composant R-EAM-SOA. D'autres fonctionnalités de ce composant comme la détection directe et la régénération promettent son grand potentiel pour la réalisation d'un dispositif multifonctionnel pour le réseau d'accès. Il est également proposé d'utiliser pour la première fois, le laser à bâtonnets quantiques à blocage de modes (QD-MLL) comme source d'injection multi-longueurs d'onde cohérentes pour l'accès optique WDM. Il est montré qu'il est possible de supprimer le bruit de partition de modes associé à ces structures à blocage de modes. Finalement l'intégration de ces trois composants dans des architectures WDM-PON est réalisée. La faisabilité des systèmes WDM-PON à 2,5 Gb/s à base des IL-FP injectés par une source QD-MLL est évaluée pour différentes configurations et architectures réseau. La montée en débit à 10 Gb/s est prouvée en utilisant le R-EAM-SOA. Un système WDM-PON bidirectionnel avec une capacité de 240 (24 x 10) Gb/s en voie descendante et 60 (24 x 2,5) Gb/s en voie montante a été démontré en utilisant ces solutions d'émetteurs achromatiques proposées. Une des principales sources de dégradation du système WDM-PON bidirectionnel est la rétrodiffusion de Rayleigh pour laquelle le bruit interférométrique produit est étudié. L'impact de ce bruit sur les performances en transmission du système WDM-PON est aussi analysé.

Ce travail de thèse concerne le développement d'un dispositif émetteur de lumière, basé sur des nanoparticules de sulfure de zinc dopées au manganèse,fonctionnant sous l'application d'une tension alternative. Notre dispositif est basé sur une configuration simple impliquant une seule couche de nanoparticules luminescentes, déposée par spin coating, placée entre deux films isolants. D’abord,nous avons étudié le système de nanoparticules d'un point de vue fondamental.Ces nanoparticules, synthétisées sans aucun tensioactif par une synthèse assistée par micro-ondes, sont caractérisées par une phosphorescence dans la région orange du spectre visible provenant du dopage au manganèse. Nous avons observé et étudié une augmentation de cette activité optique sous une exposition prolongée à la lumière UV. Notre analyse nous a permis d'attribuer ce phénomène à un effet de contrainte du réseau crystallin local autour des chromophores de manganèse dû à un processus d'oxydation de surface induit par la lumière UV.Dans une deuxième partie de notre travail, nous avons étudié les propriétés diélectriques des couches isolantes, constituées d'un film de oxyde d'hafnium déposé par Atomic Layer Deposition. En explorant plusieurs épaisseurs de couches et deux températures de dépôt, nous avons montré que la température plus basse fournit des résultats significativement plus fiables et robustes. De plus, nous avons également abordé la possibilité de déposer une couche d'alumine par une approche sol-gel en solution, mettant en évidence les principales limites de cette technique.Dans la troisième partie du manuscrit, nous décrivons les principales caractéristiques du dispositif complet. Nous avons observé la bande d'émission orange due au dopage au manganèse, ainsi que le comportement seuil typique de l'intensité de la lumière émise en fonction de la tension appliquée. En exploitant la caractérisation structurelle, les mesures de spectroscopie d'impédance et une comparaison avec des travaux théoriques sur des dispositifs similaires, nous avons pu affirmer que le mécanisme derrière l'émission de lumière observée est un processus de création de charge induite par le champ électrique dans la couche active, suivi par leur transport à travers la couche et d'un processus de recombinaison radiative à l'échelle de la nanoparticule individuelle. Par rapport aux travaux antérieurs basés sur le même type de nanoparticules, notre point clé a été l'utilisation de nanoparticules non enrobées qui ont permis d'obtenir un arrangement de nanoparticules très compact, favorisant le mécanisme physique mentionné ci-dessus. Notre travail constitue une avancée dans le développement de dispositifs électroluminescents plus compacts, industriellement réalisables et respectueux de l'environnement
In this work we address the development of a light-emitting device, based on manganesedoped zinc sulfide nanoparticles, working under the application of an alternate-current voltage. Our device is based on a simple capacitive configuration implying a single layer of spin-cast nanoparticles sandwiched between two insulating thin films. In the first part of our work, we studied the nanoparticle system from a fundamental point of view. These nanoparticles, synthesized without the use of any surfactant by a microwave-assisted synthesis, are characterized by a phosphorescence activity in the orange region of the visible spectrum stemming from manganese dopants. In our work, we have observed and studied an enhancement of this optical activity under prolonged UV-light exposition. Our investigation allowed us to ascribe this phenomenon to a local lattice-strain effect around manganese chromophores due to a surface oxidation process induced by UV light. In a second part of our work, we focused on the dielectric properties of the insulating layers, consisting in an hafnium oxide film deposited by atomic layer deposition. By exploring several layer thicknesses and deposition temperatures, we have optimized the dielectric properties of the film, leading to more reliable and robust results. Moreover, we have also addressed the possibility of depositing an alumina layer by an in solution sol-gel approach, highlighting the main limitations of this technique. In the third part of the manuscript, the main characteristics of the complete electroluminescent device are addressed. More specifically, we recovered the orange emission band due to manganese doping, as well as the typical threshold behavior of the intensity of the emitted light as a function of the applied voltage. By exploiting structural characterization, impedance spectroscopy measurements and a careful comparison with theoretical works on similar devices, we have been able to state that the mechanism behind the observed light emission is a fieldinduced charge-creation process within the active layer only, followed by charge transport across the layer and radiative recombination within a single nanoparticle. Compared to previous works based on manganese-doped zinc sulfide nanoparticles, our key point has been the use of uncoated nanoparticles which allowed to achieve a very compact nanoparticle arrangement, favoring the physical mechanism mentioned above. Our work constitutes a step forward in the development of more compact, industrially feasible and eco-friendly light emitting devices

Ce travail de thèse décrit le développement de plusieurs méthodes de synthèse de composés organométalliques contenant des ligands bidentes pyridylidènes. Dans un premier temps, les précurseurs des ligands pyridylidènes appelés ici proligands sont synthétisés. Ces proligands possèdent une partie azacyclique (pyridine, pyrimidine ou benzimidazole) et une partie pyridinium. La métallation de la partie pyridinium en position α de l’azote après activation/déprotonation de cette liaison C-H permet de générer une fonction pyridylidène coordinée au métal comme le ruthénium(II), rhodium(III), iridium(III) et platine(II). En particulier une méthode sans précédent de transfert de ces pyridylidènes par des composés du mercure(II) a été développée. Dans un premier temps les proligands réagissent avec l’acétate de mercure pour générer le pyridylidène lié au mercure(II) puis la réaction avec des complexes de ruthénium(II), rhodium(III) et iridium(III) permet de mettre en évidence le transfert du pyridylidène. Les composés obtenus ont été identifiés par spectroscopie RMN, infrarouge, masse et dans plusieurs cas par diffraction de rayons X sur monocristaux. Certains des proligands précurseurs des ligands pyridylidènes dans les complexes cibles ainsi que la plupart des complexes obtenus présentent des phénomènes de luminescence inhabituels par rapports aux composés référence dans la littérature. Ceci est peut-être dû à la structure particulière de type zwiterrionique des ligands pyridylidènes utilisés. En particulier, lorsqu’ils sont émissifs, les spectres de photoluminescence montrent des bandes d’émissions très larges qui parfois s’étalent sur toute la gamme du visible. Ceci ouvre la voie à la découverte de nouveaux matériaux émetteurs panchromatiques monocomposantes qui sont très rares dans la littérature
These research investigations describe the development of several methods for the synthesis of organometallic compounds containing bidentate pyridylidene ligands. In a first step, the precursors of the pyridylidene ligands referred to herein as proligands are synthesized. These proligands possess an azacyclic moiety (pyridine, pyrimidine or benzimidazole) and a pyridinium moiety. The metallation of the pyridinium part in the α position of the nitrogen after activation / deprotonation of this C-H bond makes it possible to generate a pyridylidene function coordinated to the metal such as ruthenium(II), rhodium(III), iridium(III) and platinum(II). In particular, an unprecedented method of transferring these pyridylidenes by mercury(II) compounds has been developed. Firstly, the proligands react with mercury acetate to generate the pyridylidene bound to mercury(II), then the reaction with ruthenium(II), rhodium(III) and iridium(III) complexes makes it possible to highlight the transfer of pyridylidene. The compounds obtained were identified by NMR spectroscopy, infrared, mass and in several cases by X-ray diffraction on single crystals. Some of the precursor proligands of the pyridylidene ligands in the target complexes as well as most of the complexes obtained exhibit unusual luminescence phenomena with respect to the reference compounds in the literature. This may be due to the peculiar zwitterionic structure of the pyridylidene ligands used. In particular, when they are emissive, the photoluminescence spectra show very broad emission bands, which sometimes spread out over the whole range of the visible region. This paves the way for the discovery of new single-component panchromatic emitting materials that are very rare in the literature

Le but de ce travail est de développer un processus d’élaboration de boîtes quantiques (QD) de silicium-germanium (SiGe) avec des compositions allant du Si au Ge pur, et permettant d’obtenir des QD semi-conductrices et de tailles suffisamment petites pour l’obtention de confinement quantique. Pour cela, nous avons utilisé une combinaison de différentes techniques : l’épitaxie par jets moléculaires, la lithographie ionique par faisceau d’ions focalisés (FIBL) et le démouillage solide hétérogène. Dans ce contexte, la finalité de cette recherche est d’une part de développer un FIB qui puisse être couplé à un bâti d’épitaxie par jets moléculaires sous ultra-vide et d’autre part de valider le FIB avec deux applications : des nanogravures pour l’auto-organisation des QD et des nano-implantations de Si et de Ge pour la création de défauts locaux émetteurs de lumière. Nous avons utilisé la FIBL avec des sources d’ions d’alliage métallique liquide (LMAIS) filtrées en énergie utilisant des ions non polluants (Si et Ge) dans des substrats issus de la microélectronique tels que des substrats de SiGe sur silicium-sur-isolant (SGOI). Les nano-gravures doivent être totalement dénuées de pollution et aux caractéristiques variables et parfaitement contrôlées (taille, densité, profondeur). La morphologie des nano-gravures obtenues est ensuite caractérisée in-situ par microscopie électronique à balayage (SEM), et la profondeur est déterminée par des caractérisations ex-situ par microscopie de force atomique (AFM). Les nano-gravures réalisées par FIBL ont été comparées d’une part aux gravures plasmas avec He et Ne et d’autre part aux gravures obtenues par lithographie électronique (EBL)
The goal of this work is to develop a process for the elaboration of silicon-germanium (SiGe) quantum dots (QDs) with compositions ranging from Si to pure Ge, and allowing to obtain semiconducting QDs with sufficiently small sizes to obtain quantum confinement. For this purpose, we have used a combination of different techniques: molecular beam epitaxy, focused ion beam lithography (FIBL) and heterogeneous solid state dewetting. In this context, the aim of this research is on the one hand to develop a new FIB that can be coupled to the ultra-high vacuum molecular beam epitaxy growth chamber, and on the other hand to realize two applications: (i) nanopatterns for the self-organisation of Si and Ge QDs and (ii) nano-implantations of Si and Ge. We used FIBL with energy-filtered liquid metal alloy ion sources (LMAIS) using non-polluting ions (Si and Ge) for the milling of conventional microelectronic substrates such as SiGe on silicon-on-insulator (SGOI). The nanopatterns must be totally free of pollution and with variable and perfectly controlled characteristics (size, density, depth). The morphology of the nanopatterns is then characterized in-situ by scanning electron microscopy (SEM), and the depth is determined ex-situ by atomic force microscopy (AFM). The nanopatterns made by FIBL were compared on the one hand to plasma etchings with He and Ne and on the other hand to the etchings obtained by electronic lithography (EBL). Nanoimplantations of Si and Ge ions were realised in diamond and in ultra-thin SGOI for the fabrication of local defects

Dans ce travail, de nouveaux matériaux émetteurs organiques ont été développés pour des applications dans le domaine des diodes électroluminescentes ou des lasers organiques. Tout d’abord, trois séries de molécules « through space » TADF (Fluorescence retardée activée thermiquement) à base de cœurs cyclophane ont été préparées avec succès. Leurs structures chimiques ont été caractérisées par résonnance magnétique nucléaire (RMN) et spectroscopie de masse haute résolution (HRMS). Leurs propriétés photophysiques ont été étudiées en solution et à l’état solide. Dans ces structures, le transfert de charge intramoléculaire est produit via des interactions intramoléculaires à travers l’espace entre les groupements donneur et accepteur, et leurs études ont révélé que la plupart des dérivés synthétisés présentent un caractère TADF. Les propriétés d’électroluminescence de certains dérivés ont été également étudiées en configuration OLED et des résultats prometteurs ont été mis en évidence. Ensuite, une série de molécules à gain basées sur des structures pi-conjuguées ou tridimensionnelles étendues ont été synthétisées avec succès pour des applications lasers. Leurs structures chimiques ont été caractérisées par résonnance magnétique nucléaire (RMN) et spectroscopie de masse haute résolution (HRMS). De bonnes propriétés de luminescence telles que de hauts rendements quantiques de photoluminescence (PLQY) et de courts temps de vie de fluorescence ont été démontrés en solution et à l’état solide pour la plupart des dérivés. Pour finir, ces matériaux émissifs présentent de bonnes propriétés d’émission spontanée amplifiée (ASE) avec de faibles valeurs de seuil et des dispositifs laser optiquement pompés ont également pu être fabriqués à partir de certains des dérivés de la série
In this work, new organic emitting materials were designed for the organic light-emitting diodes (OLED) or laser applications. First, three series of through-space TADF (Thermally Activated Delayed Fluorescence) molecules based on different cyclophane cores have been successfully prepared. Their chemical structures were confirmed by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and high-resolution mass spectrometry (HRMS). The photophysical properties were investigated in solution and solid state. In these systems, the intramolecular charge transfer was produced via intramolecular through-space interactions between the donor and acceptor units, and their study revealed that most of these derivatives exhibit a TADF character. The electroluminescence properties of some derivatives were also investigated in OLED configuration and promising results were evidenced. Second, a new set of soluble gain molecules based on extended π-conjugated or three dimensional (3D) structures have been successfully synthesized for laser applications. Their chemical structures were confirmed by Nuclear Magnetic Resonance (NMR), high-resolution mass spectrometry (HRMS) and elemental analysis. High luminescence properties such as high photoluminescence quantum yields (PLQY) and short fluorescence lifetimes were demonstrated in both solution and solid state for most of the derivatives. Finally, these emitting materials exhibits good amplified spontaneous emission (ASE) properties with low thresholds and optically pumped laser devices were fabricated based on some derivatives of the series

Cette thèse porte sur l'étude de la croissance auto-organisée de boîtes quantiques d'In(Ga)As sur substrat de silicium visant à l'intégration monolithique d'un émetteur de lumière sur silicium à base d'un matériau semiconducteur III-V. Le développement d'un tel système se heurte à deux verrous majeurs : le premier provient d'un très fort désaccord de maille qui rend difficile l'élaboration de boîtes quantiques d'In(Ga)As sur Si présentant de bonnes qualités structurales et optiques, et le second provient de la nature électronique de l'interface entre In(Ga)As et le Si dont il est prédit qu'elle est de type II et donc peu efficace pour l'émission de lumière. L'approche que nous avons proposée consiste à insérer des BQs d'In(Ga)As dans un puits quantique de silicium dans SiO2, fabriqué sur un substrat SOI. Les effets attendus de confinement quantique dans le puits de Si favoriseraient une interface In(Ga)As/Si de type I. D'un point de vue expérimental, nous avons donc étudié l'influence de différents paramètres de croissance (température de croissance, rapport V/III, quantité d'In(Ga)As déposé, teneur en indium des boîtes quantiques ...) sur le mode de croissance et sur les propriétés structurales et optiques des BQs d'In(Ga)As épitaxiées sur substrat de Si(001). Nous avons proposé une interprétation des phénomènes microscopiques qui régissent la formation des boîtes quantiques d'In(Ga)As sur Si en fonction de la teneur en indium. Nous avons aussi montré qu'il est possible de fabriquer des boîtes quantiques d'In0,4Ga0,6As sur Si ne présentant pas de défauts structuraux liés à la relaxation plastique. La luminescence attendue des boîtes quantiques n'a pas pu être obtenue, probablement en raison de deux conditions requises mais antagonistes: la fabrication de boîtes quantiques de très haute qualité structurale (possible uniquement pour de l'In(Ga)As avec une teneur en In inférieure à 50%) et un alignement de bandes à l'interface BQs In(Ga)As/Si de type I (possible théoriquement pour une teneur en In supérieure ou égale à 70%). Ce travail a permis d'enrichir la connaissance et le savoir-faire concernant l'élaboration de boîtes quantiques d'In(Ga)As sur substrat de Si(001) et l'encapsulation de ces boîtes quantiques par du silicium dans un réacteur d'épitaxie par jets moléculaires III-V.

Dans ce travail, de nouveaux matériaux émetteurs organiques ont été développés pour des applications dans le domaine des diodes électroluminescentes ou des lasers organiques. Tout d’abord, plusieurs molécules de type Donneur-Accepteur incorporant des cœurs azotés électrodéficients variés ont été préparées avec succès, leur design étant conçu dans le but d’obtenir des émetteurs TADF. Leurs propriétés photo-physiques ont été étudiées en solution et à l’état solide. Dans ces structures, le transfert de charge intramoléculaire est produit via des interactions intermoléculaires entre les groupements D et A, et leur étude a révélé que certains d’entre eux présentent un caractère TADF. Les propriétés d’électroluminescence des composés les plus prometteurs ont été également étudiées en configuration OLED, même si à ce jour les rendements observes restent faibles. Ensuite, une série de molécules à gain basées sur des structures pi-conjuguées, toujours constituées de coeurs azotés, ont été synthétisées avec succès pour des applications lasers. Leurs structures chimiques ont été caractérisées par résonnance magnétique nucléaire (RMN) et spectroscopie de masse haute résolution (HRMS). De bonnes propriétés de luminescence telles que de hauts rendements quantiques de photoluminescence (PLQY) et de courts temps de vie de fluorescence ont été démontrés en solution et à l’état solide pour la plupart des dérivés. Pour finir, certains matériaux émissifs présentent de bonnes propriétés d’émission spontanée amplifiée (ASE) avec de faibles valeurs de seuil et des dispositifs laser optiquement pompés ont également pu être fabriqués à partir de certains des dérivés de la série
In this work, new organic emitting materials have been developed for applications in the field of light emitting diodes or organic lasers. First of all, several molecules of the Donor-Acceptor type incorporating various electro-deficient nitrogenous hearts have been successfully prepared, their design being designed with the aim of obtaining TADF emitters. Their photophysical properties have been studied in solution and in the solid state. In these structures, intramolecular charge transfer is produced via intermolecular interactions between the D and A groups, and their study revealed that some of them exhibit a TADF character. The electroluminescence properties of the most promising compounds have also been studied in OLED configuration, even if to date the observed yields remain low. Then, a series of gain molecules based on pi-conjugated structures, still consisting of nitrogenous cores, have been successfully synthesized for laser applications. Their chemical structures have been characterized by nuclear magnetic resonance (NMR) and high-resolution mass spectroscopy (HRMS). Good luminescence properties such as high quantum photoluminescence yields (PLQY) and short fluorescence lifetimes have been demonstrated in solution and in the solid state for most derivatives. Finally, some emissive materials exhibit good amplified spontaneous emission (ASE) properties with low threshold values, and optically pumped laser devices could also be made from some of the derivatives of the series