Les semi-conducteurs organiques sont plus complexes que leurs homologues inorganiques mais devraient de à l'avenir permettre de mettre en oeuvre des circuits électroniques innovants, au service de la performance des ordinateurs par exemple. Dans cette perspective, des chercheurs de l'université de Leoben et de l'université technologique de Graz, ont réalisé une avancée prometteuse. En mettant en évidence un mode encore inédit de diffusion des molécules organiques de parahexaphényle sur une surface conductrice de mica, ils augmentent les possibilités de manipulation et de contrôle des films organiques pour le développement des nouvelles générations de semi-conducteurs.
Les molécules de parahexaphényle entrent en contact avec une barrière de diffusion de 0,67 eV -ce phénomène était déjà connu dans le cas inorganique sous le nom de barrière Ehrilich-Schwöbel- qui les amène à s'accumuler à compléter ou former un nouvel étage au sommet d'un monticule pyramidal. Grâce à la microscopie à force atomique, les scientifiques ont en outre observé que chacun des étages élève la structure d'environ la longueur de la molécule de parahexaphényle (2,85 nm). Ainsi, les molécules se "tiendraient verticalement" côte à côte. Enfin, il semblerait que les étages les plus bas soient aussi les moins hauts, ce qui résulterait de l'inclinaison différenciée des molécules selon le niveau. L'ensemble de ce processus correspondrait seulement à la phase initiale de croissance du film organique et aurait pour origine la complexité des arrangements moléculaires comparativement aux systèmes atomiques.
Les résultats publiés dans la revue Science ont procédé d'une étude expérimentale, confirmée par la théorie des états de transition et affinée par des simulations numériques qui ont révélé que les molécules de parahexaphényle se pliaient lors de la diffusion. L'équipe autrichienne est membre du réseau national de recherche "Interface controlled and functionalised organic thin films" de l'Agence autrichienne de soutien à la recherche fondamentale (FWF).
