II.2. Dispositif expérimental
La figure II.3 représente le dispositif
expérimental utilisé pour élaborer les
échantillons. Il est constitué d'une cloche en verre, d'une porte
substrat, d'éléments chauffants pour évaporer les
matériaux et d'un mesureur d'épaisseur à quartz qui permet
de contrôler la vitesse de dépôt et l'épaisseur des
couches déposées. L'évaporation des matériaux
organiques placés dans des coupelles de quartz s'effectue grâce au
courant qui circule dans des plaquettes de tantale. La chaleur produite est
transmise aux matériaux organiques par rayonnement. Des creusets en
tungstène sont utilisés pour évaporer les métaux
d'électrode [01-04-08].
Figure II.3: Schéma synoptique du dispositif
expérimental.
Le vide à l'intérieur de la cloche est obtenu
par un groupe de pompage constitué d'une pompe primaire et d'une pompe
turbo- moléculaire. On atteint un vide inférieur à
10-6 Torr. L'évaporateur est placé dans une
boîte à gants à l'intérieur de laquelle
l'atmosphère contrôlée est dépourvue
d'oxygène et de vapeur d'eau. La boîte est équipée
pour cela d'un système de purification d'azote.
Les films organiques sont déposés par
évaporation sous vide à des vitesses de 1 Å/s. Le
dépôt des métaux s'effectue à des vitesses
d'évaporation de 4 Å/s. Un jeu de masques (Figure
II.4) a été utilisé pour créer des
diodes qui sont formées aux intersections entre les bandes d'ITO et les
électrodes arrière. Après élaboration, les
composants sont placés dans une cellule hermétique munie de fils
de connexion. Les contacts de ces fils avec les électrodes (ITO et
métal) sont assurés par de la laque d'argent.
Figure II.4: Masques utilisés durant
l'évaporation des matériaux organiques (à droite) et les
métaux
(à gauche).
II.3. Choix des électrodes
supérieures
Généralement les électrodes
utilisées sont des électrodes d'or ou d'aluminium. Ces
métaux ont été choisis à cause de leur travail de
sortie comparé à celui de l'ITO, dont le travail de sortie est de
-4,8 eV, pour l'or est de -5,1 eV, et de -4,28 eV pour l'aluminium. Les valeurs
des travaux de sortie de l'or et de l'aluminium sont donc situées de
part et d'autre de celle de l'ITO [01].
II.3.1.Dépôt des électrodes
L'électrode supérieure correspond à
l'électrode déposée sur le film organique. Ces
électrodes sont déposées sous un vide par condensation en
phase vapeur (Physical Vapor Deposition - PVD). La manipulation est
réalisée dans le bâti représenté sur la
figure II.5.
Figure II.5: Bâti de dépôt PVD [04].
Le métal à déposer est placé dans
un creuset. Ce dernier est chauffé par effet Joule. On augmente la
valeur du courant traversant le creuset jusqu'à ce que l'on atteigne la
température de fusion du métal. Le métal fond et se
vaporise. Il se condense ensuite sur le film polymère. Les
dépôts d'aluminium et d'or présentent chacun des
difficultés d'origine différentes mais qui se contournent en
jouant sur le même paramètre: la vitesse d'évaporation. Il
faut déterminé deux vitesses de dépôt permettant
d'obtenir une électrode d'aluminium métallique et une
électrode d'or ne détériorant pas la couche de
polymère. L'épaisseur de l'électrode est
contrôlée à l'aide d'une balance à quartz. La forme
de l'électrode est obtenue à l'aide d'un masque placé
devant le film et représenté Figure II.6.
Figure II.6: Masque pour le dépôt des
électrodes métalliques [04].
La zone éclairée correspond au disque
supérieur. Le disque inférieur viendra se placer sur le plot
chrome -or préalablement déposé sur la zone du substrat
sans ITO. On évapore tout d'abord le chrome qui adhère
parfaitement sur le verre et l'ITO. On dépose ensuite la couche d'or. On
prendra les contacts électriques sur ces plots, après avoir
ôté le polymère sur une petite zone de façon
mécanique ou avec un solvant. Ce système présente
l'avantage de garantir la qualité du contact électrique,
puisqu'il se fait par une soudure, sans être obligé d'avoir un
contact mécanique direct avec l'électrode métallique.
| 
