Projet international Lux-Erit : de nouveaux matériaux organiques pour l’électronique et la photonique
Un nouveau projet de coopération scientifique internationale entre le Japon et la France dans le domaine de la chimie des matériaux a démarré en 2023. Il vise à développer de nouveaux matériaux organiques semi-conducteurs pour des dispositifs optoélectroniques et photoniques. Fabrice Mathevet, chercheur du CNRS à l’Institut parisien de chimie moléculaire, est porteur du projet et nous explique les enjeux technologiques de cette collaboration franco-nippone.
Sur quoi portent les recherches menées dans le cadre de ce projet ?
L’IRP LUX-ERIT est un projet développé en partenariat avec le centre OPERA (Center for Organic Photonics and Electronics Research) de l’université de Kyushu dirigé par le Prof. Chihaya Adachi. Il a pour thématique de recherche les matériaux organiques semiconducteurs et émetteurs de lumière pour l’optoélectronique et la photonique. Il vise notamment à concevoir, développer et caractériser de nouveaux matériaux moléculaires, polymères et hybrides ainsi qu’à les intégrer comme couches actives dans des dispositifs électroniques. Ce projet s’appuie sur le savoir-faire du partenaire japonais sur la caractérisation des matériaux organiques fluorescents, complémentaire de celui des partenaires français, et sur son expertise mondialement reconnue dans le domaine des dispositifs électroluminescents et lasers.
Qu’est ce qui a motivé la structuration de votre collaboration franco-japonaise en IRP ?
Depuis plusieurs années, un lien spécial s’est établi entre le centre OPERA et différents acteurs de la recherche française sur la thématique de l’optoélectronique organique. Autour de cette collaboration franco-japonaise, la communauté française a commencé à se fédérer, dynamisant les échanges entre tous les partenaires de ce projet. Ces échanges s’appuient sur de nombreux séjours effectués depuis 6-7 ans par des chercheurs, enseignants-chercheurs et étudiants des différents partenaires français à OPERA dans le cadre de projets portés soit par le partenaire japonais, soit par les partenaires français. A noter également que plusieurs participants français ont déjà effectué des séjours de longue durée à OPERA ou dans l’environnement proche d’OPERA. Afin de structurer l’ensemble de ses interactions avec le centre OPERA qui est un des acteurs majeurs au niveau mondial dans le domaine de l’optoélectronique, le CNRS a lancé en janvier 2023 l’IRP LUX-ERIT qui regroupe, à l’heure actuelle, quatre laboratoires français dont l’Institut Lavoisier de Versailles ILV (CNRS/Université Paris-Saclay), l’Institut de physique et de chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS/Université de Strasbourg), le Laboratoire de physique des Lasers (CNRS/Université Sorbonne Paris Nord) et l’Institut Parisien de chimie moléculaire (CNRS/Sorbonne Université) qui coordonne actuellement le projet côté français.
Quelles sont les retombées attendues pour chacun des partenaires ?
Les retombées escomptées pour l’IRP LUX-ERIT sont de tout premier plan. Très fortement pluridisciplinaire, il couvre différents domaines de recherche allant du design et de la synthèse de matériaux organiques émissifs jusqu’à leur intégration en dispositifs optoélectroniques, ce qui constitue une des forces de ce projet. Il est à noter que l’ensemble des interactions entre les partenaires français et le centre OPERA ont déjà donné lieu à plus de 35 publications communes et trois brevets communs entre le CNRS et l’Université de Kyushu depuis 2016. Les compétences du partenaire japonais dans la mise en œuvre des matériaux pour la réalisation de dispositifs à l’état de l’art sont de toute première importance pour les partenaires français, sachant que le centre OPERA dispose d’une large gamme d’équipements en pointe dans le domaine et qu’il est pionnier et leader des dispositifs électroluminescents tels que les diodes électroluminescentes organiques TADF* et les diodes lasers organiques. En définitive, la mise en place de l’IRP LUX-ERIT entre le CNRS et le centre OPERA permet, pour le partenaire japonais, d’avoir accès un large éventail de matériaux innovants et constitue, pour les partenaires français, une opportunité importante en termes de valorisation de leurs composés et de visibilité internationale dans le domaine de l’optoélectronique. C’est aussi pour ces derniers une belle opportunité pour les personnels non-permanents impliqués dans le projet (postdoctorants, doctorants, masters) en termes de formation scientifique et d’accès à des équipements et des plateformes de classe mondiale, entièrement dédiés à l’électronique organique.
*TADF : Thermally activated Delayed Fluorescence
Rédacteur : CCdM