Une introduction aux lasers organiques

Auteur(s) :

Boudrioua, Azzedine Découvrir l'auteur

Résumé

Un exposé sur le fonctionnement, les matériaux et la technologie des lasers organiques. Il passe en revue les semi-conducteurs, les diodes électroluminescentes et les nanolasers dans le cadre de la chimie du carbone. ©Electre 2017

Autre(s) auteur(s)
- Chakaroun, Mahmoud (1980-....)
- Fischer, Alexis (1969-....)
Éditeur(s)
- ISTE editions
Date
- 2017
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (207 p.) : ill. en coul., couv. ill. en coul. ; 24 cm
Collections
- Série Lasers de nouvelle génération
Sujet(s)
ISBN
- 978-1-78405-316-1 ;
- 1-78405-316-3
Indice
- 621.41 Optique électronique
Quatrième de couverture
- Lasers de nouvelle génération
  Un des plus grands enjeux de l'optoélectronique organique est la réalisation de la première diode laser organique (en pompage électrique), qui présente un très fort potentiel pour de nombreuses applications.
  À l'instar de ce qui s'est produit dans le domaine de l'optoélectronique inorganique en transformant une LED en une LD, la course est engagée pour convertir une OLED en une OLD. Cela passe par le développement de solutions innovantes afin de surmonter les difficultés inhérentes aux matériaux organiques et au pompé électrique.
  Une introduction aux lasers organiques présente les éléments de physique, les matériaux et les technologies qui permettent de comprendre les bases de ces lasers et de saisir les progrès accomplis. Il offre également des pistes pour envisager les évolutions futures vers la diode laser organique.
Tables des matières
- - Une introduction aux lasers organiques
  - Azzedine Boudrioua
  - Mahmoud Chakaroun
  - Alexis Fischer
  - iste éditions
  - Préface11
  - Pierre-Noël Favennec
  - Remerciements13
  - Azzedine Boudrioua, Mahmoud Chakaroun et Alexis Fischer
  - Introduction15
  - Chapitre 1. Les semi-conducteurs organiques17
  - 1.1. Rappels de chimie organique17
  - 1.2. Modèle quantique de l'atome18
  - 1.2.1. La structure électronique des atomes20
  - 1.2.1.1. Les orbitales atomiques s et p21
  - 1.2.1.2. Les orbitales s21
  - 1.2.1.3. Les orbitales p21
  - 1.2.2. Les orbitales moléculaires22
  - 1.2.2.1. Couche de coeur, couche de valence22
  - 1.2.2.2. Liaisons entre atomes22
  - 1.2.2.3. Recouvrement d'orbitales22
  - 1.3. Les liaisons sigma (...) et pi (...)25
  - 1.4. Exemple d'orbitales moléculaires pour des molécules simples25
  - 1.4.1. Exemple de la molécule de dihydrogène25
  - 1.4.2. Le cas du charbone26
  - 1.4.3. L'hybridation de l'atome de carbone27
  - 1.4.4. L'hybridation sp³ du carbone28
  - 1.4.5. L'hybridation sp² du carbone28
  - 1.4.6. L'hybridation sp du carbone29
  - 1.5. Diagramme d'énergie des différentes hybridations30
  - 1.6. Molécules conjuguées32
  - 1.6.1. Ethylène33
  - 1.6.2. Benzène33
  - 1.7. Polymères conjugués34
  - 1.8. Influence de la longueur de conjugaison35
  - 1.9. Propriétés électroniques des matériaux organiques37
  - 1.10. Propriétés optiques des semi-conducteurs organiques39
  - 1.10.1. Fluorescence et phosphorescence39
  - 1.10.2. Les transitions optiques dans les matériaux organiques40
  - 1.10.3. Les phénomènes de transfert d'énergie44
  - 1.10.4. Mécanisme de Förster44
  - 1.10.5. Mécanisme de Dexter46
  - 1.11. Les pertes dans les matériaux organiques47
  - 1.11.1. Les pertes par interaction bimoléculaire47
  - 1.11.2. Les pertes par absorption polaronique47
  - 1.11.3. Les pertes singulet-singulet (S-S)48
  - 1.11.4. Annihilation triplet-triplet (T-T)48
  - 1.11.5. Les pertes singulet-triplet (S-T)49
  - 1.11.6. Les pertes par croisement inter-système49
  - 1.11.7. Les pertes par absorption polaronique49
  - 1.12. Notions de photométrie50
  - 1.12.1. Le flux lumineux51
  - 1.12.2. L'intensité lumineuse52
  - 1.12.3. La luminance53
  - 1.12.4. L'éclairement54
  - 1.12.5. Les rendements55
  - 1.12.5.1. Le rendement quantique55
  - 1.12.5.2. Le rendement quantique interne (...)_int56
  - 1.12.5.3. Le rendement lumineux56
  - 1.13. Notions de colorimétrie57
  - 1.14. Conclusion58
  - Chapitre 2. Les diodes électroluminescentes organiques59
  - 2.1. Fonctionnement d'une OLED60
  - 2.2. L'injection de porteurs de charges62
  - 2.2.1. Signification et intérêt de l'alignement des niveaux d'énergie63
  - 2.2.2. Les différents mécanismes d'injection des charges aux électrodes64
  - 2.2.2.1. L'injection thermoélectronique (T (...) 0 ; E_a = 0)65
  - 2.2.2.2. L'injection par effet de champ (émission Schottky) : E_a moyennement intense66
  - 2.2.2.3. Injection par effet tunnel67
  - 2.2.3. Optimisation de l'injection de charges68
  - 2.2.3.1. Choix de l'anode69
  - 2.2.3.2. Choix de la cathode70
  - 2.3. Le transport de charges70
  - 2.3.1. Couche de transport des trous71
  - 2.3.2. Couche de transport des électrons77
  - 2.4. Recombinaisons de charge et génération d'excitons80
  - 2.4.1. Le matériau hôte idéal81
  - 2.4.2. Matériaux hôtes transporteurs d'électrons81
  - 2.4.3. Matériaux hôtes transporteurs de trous82
  - 2.5. Dopants83
  - 2.5.1. Les dopants émettant dans le rouge84
  - 2.5.2. Les dopants émettant dans le vert86
  - 2.5.3. Les dopants émettant dans le bleu86
  - 2.6. Les techniques de fabrication des OLED89
  - 2.6.1. Dépôt par évaporation thermique sous vide90
  - 2.6.2. Dépôt par tournette (spin-coating)92
  - 2.6.3. Dépôt par impression jet d'encre (ink-jet)93
  - 2.6.3.1. Avantage de la technique de dépôt par jet d'encre93
  - 2.6.3.2. Inconvénient de la technique de dépôt par jet d'encre94
  - 2.6.4. La technique de dépôt par Roll-to-Roll95
  - 2.6.5. Quelle est la meilleure méthode de dépôt ?95
  - 2.7. Caractérisation de l'électroluminescence d'une OLED95
  - 2.8. Caractérisation courant-tension-luminance (J-V-L) d'une hétérostructure OLED96
  - 2.9. Conclusion99
  - Chapitre 3. Les lasers organiques101
  - 3.1. Principe du laser101
  - 3.1.1. Mécanismes de transitions101
  - 3.1.2. La cavité laser107
  - 3.1.3. Le pompage112
  - 3.1.3.1. Le pompage optique112
  - 3.1.3.2. Le pompage électrique112
  - 3.2. L'effet laser dans les matériaux organiques112
  - 3.2.1. Le gain optique dans les semi-conducteurs organiques113
  - 3.2.2. Les résonateurs optiques115
  - 3.3. Modèle théorique du laser à semi-conducteurs organiques115
  - 3.4. Lasers organiques sous pompage optique118
  - 3.4.1. Le milieu à gain organique118
  - 3.4.2. Différents types de cavités lasers119
  - 3.4.2.1. Laser Fabry-Perot120
  - 3.4.2.2. Laser DFB (Distributed Feedback Lasers)120
  - 3.4.2.3. Laser à DBR (Distributed Bragg Reflector)121
  - 3.4.2.4. Laser à cristal photonique 2D122
  - 3.4.2.5. Les microcavités Fabry-Perot (verticales)122
  - 3.4.2.6. Les lasers « micro-pilier »123
  - 3.5. Vers le laser organique en pompage électrique123
  - 3.5.1. État de l'art123
  - 3.5.2. Vers la diode laser organique (pompée électriquement)129
  - 3.6. Conclusion132
  - Chapitre 4. Vers les nanolasers organiques133
  - 4.1. Propriétés optiques des métaux133
  - 4.1.1. Modèle de Drude134
  - 4.1.2. Modèles de Drude-Lorentz135
  - 4.1.3. Modèle de Drude à deux points critiques136
  - 4.2. Qu'est-ce qu'un plasmon ?137
  - 4.2.1. Plasmon de volume137
  - 4.2.2. Plasmon de surface délocalisé138
  - 4.2.3. Plasmon de surface localisé139
  - 4.3. Approche théorique du plasmon de surface localisé (LSP)140
  - 4.3.1. Théorie de Mie141
  - 4.3.2. Modèle dipolaire ou approximation quasi statique141
  - 4.3.3. Théories des fonctions diélectriques effectives143
  - 4.3.4. Étude numérique par FDTD (Finite-Difference Time-Domain)143
  - 4.4. Paramètres influençant le plasmon de surface localisé144
  - 4.4.1. Effet de la taille144
  - 4.4.2. Effet de la forme144
  - 4.4.3. Effet de la composition145
  - 4.4.4. Effet de l'environnement146
  - 4.5. Les matériaux plasmoniques et leurs propriétés146
  - 4.6. Propriétés optiques d'un émetteur au voisinage d'une NP métallique148
  - 4.6.1. Modification de l'absorption150
  - 4.6.2. Modification de l'électroluminescence151
  - 4.6.3. Modification de la photoluminescence154
  - 4.6.4. Amplification contre pertes : analyse et discussion156
  - 4.7. Effet du LSP sur les propriétés des sources organiques : état de l'art157
  - 4.7.1. Étude de l'effet de nanoparticules aléatoires (RMN) sur les propriétés des OLED160
  - 4.7.2. Étude de l'effet de nanoparticules périodiques (PMN) sur les propriétés des OLED164
  - 4.7.2.1. Technique de lithographie électronique164
  - 4.7.2.2. Les micro-OLED : intérêt, fabrication et caractérisation166
  - 4.7.2.3. Étude d'une µ-OLED verte incorporant des structures PMN d'aluminium167
  - 4.7.3. Étude d'une OLED plasmonique en demi-cavité verticale169
  - 4.8. Vers un laser plasmonique organique ?172
  - 4.9. Conclusion177
  - Conclusion179
  - Annexe. Une brève histoire des lasers organiques183
  - Bibliographie191
  - Index205
Origine de la notice:
- OCoLC ;
- ZWZ ;
- Electre