Selon des travaux à paraître demain dans Nature (voir références en fin de texte), Denis Fichou, chercheur au CNRS, en collaboration avec une équipe de chercheurs hollandais, propose une nouvelle interprétation des propriétés de transport des semi-conducteurs organiques utilisés pour la fabrication de transistors, composants de base de la micro-électronique moderne.
Depuis plusieurs années, les laboratoires mènent des recherches afin de substituer les semi-conducteurs organiques aux semi-conducteurs minéraux tels que le silicium, car les premiers peuvent être déposés sous forme de films minces selon des techniques peu coûteuses et sur des supports flexibles.

Pour les spécialistes Un film mince polycristallin de 5A ou 6T est déposé sous vide sur un substrat (silicium/oxyde de silicium) sur lequel deux électrodes d'or (source et drain) distantes de 2 à 20 microns  (1 micron = 1/10000 de cm) ont été préparées au préalable par lithographie. Dans des conditions de dépôt optimisées, la taille des micro-cristaux constitutifs du film est supérieure à la distance source-drain, ce qui permet de disposer de transistors " monocristallins ". Ces transistors sont ensuite caractérisés par les techniques usuelles (courbes courant-tension). Les résultats montrent que dans les monocristaux de 5A et de 6T, le transport des charges est activé thermiquement, l'énergie d'activation dépendant de la nature chimique du composé utilisé (5A ou 6T) et de la densité de porteurs de charges. On sait par ailleurs que le phénomène de blocage de Coulomb  - par lequel l'interaction coulombienne entre les électrons peut empêcher leur transport dans un circuit - s'observe dans des systèmes dans lesquels la résistance tunnel (RT) entre sites voisins est grande (h/e2) et l'énergie de charge EC sur un site est plus grande que kT (unité thermique). NB: (EC = e 2/2C) C : capacitance du site (impédance qui oppose au passage d'un courant alternatif une portion de circuit comportant plusieurs condensateurs) ; e: charge de l'électron ; k: constante de Boltzmann ; h: constante de Planck On peut considérer qu'un monocristal organique est constitué d'un réseau de sites moléculaires séparés par des résistances tunnel. De plus, en raison de la taille extrêmement réduite des molécules (de l'ordre du nanomètre -milliardième de mètre), les capacitances (grandeur estimée d'une molécule) sont très petites (10-19 Farad) et le transport est déjà dominé par l'énergie de charge à température ambiante. Les observations expérimentales de transport activé thermiquement peuvent donc s'interpréter avec le modèle de blocage de Coulomb dans un régime orthodoxe pour lequel la résistance tunnel entre les sites est plus grande que la résistance quantique.

Une belle avancée pour la micro-électronique. Dans un avenir proche, la fabrication de tels transistors doit permettre des applications nouvelles pour l'électronique nomade ou les supports plats. Intégrés sur des supports souples, ces transistors organiques devraient donner rapidement lieu à des dispositifs qui seront eux-mêmes flexibles, tels que des écrans plats ou des badges électroniques. Attendons-nous, dans un proche avenir, à un fort développement des applications dans le domaine de l'électronique "plastique".  Pour la petite histoire, le premier transistor organique à avoir vu le jour est français : il a été mis au point en 1987 par le laboratoire des matériaux moléculaires du CNRS.