Depuis la découverte des polymères conducteurs, de nombreuses études ont été menées afin d’utiliser ces nouveaux matériaux semiconducteurs en tant que couche active de composants électroniques. Dans cette thèse nous nous intéressons à deux composants clés de l’électronique organique : Les transistors à effet de champs et les mémoires à nano-grille flottante seront réalisés à la fois sur des substrats rigides et flexibles. Pour l’optimisation de nos dispositifs, nous avons choisi de travailler sur les interfaces.Tout d’abord, des monocouches auto-assemblées SAMs ont été utilisés pour optimiser les interfaces électrode/SCO et diélectrique/SCO de l’OFET : des mobilités de 0.68 cm2V-1S-1 et des rapports on/off ˃106 ont été obtenus. Par la suite, nous avons fabriqué des dispositifs de mémoire à simple grille flottante SFG en utilisant les en nanoparticules (NP) d’or et à double grille flottante DFG en utilisant les NP d’or et des feuillets de graphène comme couches de piégeage de charges. En particulier, les DFG avec PFBT présentent en effet d'excellentes performances (une large fenêtre mémoire de 51 V et un temps de rétention stable et de plus de 108s).Ensuite, nous avons fabriqué tous les dispositifs sur des substrats souples en kapton avec des processus de fabrication simples et à basse température. Ces NFGM flexibles ont été caractérisés et leurs performances mesurées (fenêtre mémoire de 23V). Nous avons également mis en évidence un piégeage multi-niveaux dans les NP. De plus, ces composants ont montré une bonne résistance aux tests de flexibilité et de pliage et une stabilité très satisfaisante (supérieure à 500 cycles). / Organic field effect transistor (OFET) and organic based nano-floating gate memory (NFGM) devices are essentially expected to meet emerging technological demands that realizing flexible and wearable electronic devices. The objective of this thesis is to develop and optimize the pentacene OFET and NFGM based on rigid and flexible substrates. First, self-assembled monolayers (SAMs) were used to optimize the OFET, a high mobility of 0.68 cm2V-1S-1 and current on/off ratio ˃106 were obtained. Then, we fabricated single floating gate (SFG) and double floating gate (DFG) memory devices by using gold nanoparticles (Au NPs) and reduced graphene oxide (rGO) sheets as charge trapping layers. In particular, the DFG with PFBT exhibits excellent memory performances, including the large memory window of 51 V, and the stable retention property more than 108 s. Third, we fabricated all organics based OFET and NFGM on kapton flexible substrates with simple fabrication process under low temperature. The large memory window of 23 V was obtained, and the multi-level data storage performance was observed for our flexible NFGM devices. In addition, the bending stability/mechanical stability test present high current on /off ratio ˃105, retention time ˃104, as well as cycling exceed 500 cycles. Based on the experiments results of this work, we highlight the efficient ways to optimize the OFET and fabricate the high performances of flexible NFGM by simple fabrication process.

Ce travail présente une évaluation des performances des transistors à effet de champ à base de graphène (GFET) grâce à des simulations électriques des modèles compact dédiés à des applications à haute fréquence. Les transistors à base de graphène sont parmi les nouvelles technologies et sont des candidats prometteurs pour de futures applications à hautes performances dans le cadre du plan d’action « au-delà du transistor CMOS ». Dans ce contexte, cette thèse présente une évaluation complète des transistors à base de graphène tant au niveau du dispositif que du circuit grâce au développement de modèles compacts précis pour des GFETs, de l’analyse de la fiabilité, en étudiant les mécanismes critiques de dégradation des GFETs, et de la conception des architectures de circuits basés sur des GFETs.Dans cette thèse nous présentons, à l’aide de certaines notions bien particulières de la physique, un modèle compact grand signal des transistors FET à double grille à base de graphène monocouche. Ainsi, en y incluant une description précise des capacités de grille et de l’environnement électromagnétique (EM), ce travail étend également les aptitudes de ce modèle à la simulation RF. Sa précision est évaluée en le comparant à la fois avec un modèle numérique et avec des mesures de différentes technologies GFET. Par extension, un modèle grand signal pour les transistors FET à double grille à base de graphène bicouche est présenté. Ce modèle considère la modélisation de l’ouverture et de la modulation de la bande interdite (bandgap) dues à la polarisation de la grille. La polyvalence et l’applicabilité de ces modèles compacts des GFETs monocouches et bicouches ont été évalués en étudiant les GFETs avec des altérations structurelles.Les aptitudes du modèle compact sont encore étendues en incluant des lois de vieillissement qui décrivent le piégeage de charges et la génération d’états d’interface qui sont responsables de la dégradation induite par les contraintes de polarisation. Enfin, pour évaluer les aptitudes du modèle compact grand signal développé, il a été implémenté au niveau de différents circuits afin de prédire les performances par simulations. Les trois architectures de circuits utilisées étaient un amplificateur triple mode, un circuit amplificateur et une architecture de circuit « balun ». / This work presents an evaluation of the performances of graphene-based Field-Effect Transistors (GFETs) through electrical compact model simulation for high-frequency applications. Graphene-based transistors are one of the novel technologies and promising candidates for future high performance applications in the beyond CMOS roadmap. In that context, this thesis presents a comprehensive evaluation of graphene FETs at both device and circuit level through development of accurate compact models for GFETs, reliability analysis by studying critical degradation mechanisms of GFETs and design of GFET-based circuit architectures.In this thesis, an accurate physics-based large-signal compact model for dual-gate monolayer graphene FET is presented. This work also extends the model capabilities to RF simulation by including an accurate description of the gate capacitances and the electro-magnetic environment. The accuracy of the developed compact model is assessed by comparison with a numerical model and with measurements from different GFET technologies.In continuation, an accurate large-signal model for dual-gate bilayer GFETs is presented. As a key modeling feature, the opening and modulation of an energy bandgap through gate biasing is included to the model. The versatility and applicability of the monolayer and bilayer GFET compact models are assessed by studying GFETs with structural alterations.The compact model capabilities are further extended by including aging laws describing the charge trapping and the interface state generation responsible for bias-stress induced degradation.Lastly, the developed large-signal compact model has been used along with EM simulations at circuit level for further assessment of its capabilities in the prediction of the performances of three circuit architectures: a triple-mode amplifier, an amplifier circuit and a balun circuit architecture.

L'objectif visé dans cette étude consiste à développer une méthodologie de caractérisation des interactions ligands/récepteurs cellulaires à la surface d'un transducteur physique. Le ligand immobilisé est représenté par un cyclopentapeptide c(-RGDfK-) dont les propriétés de reconnaissance spécifique pour l'intégrine alphaV beta3 sont bien connues. Les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit concernent la synthèse des ligands peptidiques, la mise au point des différentes techniques d'immobilisation de ces ligands et enfin la caractérisation des interactions biomoléculaires avec des cellules exprimant l'intégrine. Le ligand peptidique est présenté de façon multivalente sur un châssis moléculaire cyclodécapeptidique de séquence c(-Pro-Gly-Lys-Lys-Lys-)2. Le greffage des différents motifs se fait via la formation d'un lien éther d'oxime ou d'un lien amide sur les chaînes latérales des lysines orientées de part et d'autre du plan moyen du cyclopeptide. Trois approches ont été mises en œuvre pour fixer les ligands -RGD- sur une surface : le couplage affin, l'insertion dans une bicouche lipidique et le couplage covalent. Les surfaces fonctionnelles résultantes ont été caractérisées par des méthodes physico-chimiques d'analyse de surface et d'interface. Des tests d'adhésion cellulaire, suivis par QCM-D et par microscopie optique, ont ensuite permis de caractériser les propriétés de reconnaissance des ligands peptidiques. La comparaison des signaux de QCM-D et des images de la surface, obtenus à différents taux de greffage du ligand a permis d'identifier une densité de greffage minimale en ligand nécessaire à l'adhésion et à l'étalement des cellules.

La microscopie à force atomique est utilisée dans de nombreuses applications. Ce travail a ici pour but d'étudier, à l'échelle du nanomètre, les propriétés mécaniques de monocouches et de multicouches de phospholipides avec un microscope à force atomique en mode dynamique. Le comportement non linéaire du système pointe-levier, proche des couches de phospholipides, est étudié avec un modèle de granulation. Le MFA est aussi utilisé pour étudier l'influence d'un peptide membranaire, la syntaxine, et la structure des couches de phospholipides autoassemblées sur du mica. Dans un second temps, nous étudions l'oscillation d'un microlevier de MFA clampé en milieu liquide. Les résultats sont comparés aux prédictions théoriques des simulations numériques de la résolution des équations de Navier-Stokes à trois dimensions, pour mesurer l'influence du mouvement du fluide sur le comportement d'un levier oscillant de MFA. Nous montrons aussi comment la force hydrodynamique peut être réduite d'au moins un ordre de grandeur en usinant, à l'aide d'un faisceau d'ions focalisés (FIB), la largeur du levier. Enfin, nous présentons une description analytique qui détermine le mouvement d'un levier excité acoustiquement en milieu liquide. La troisième partie est une étude du comportement dynamique d'un nanoménisque avec une nanopointe oscillante. La nanoaiguille, découpée avec un<br />faisceau d'ions focalisés, est approchée d'une interface air-liquide et seule son extrémité oscille dans le liquide (Eau-Glycérol-PDMS). Il est montré qu'il est possible d'imager une interface de liquide avec une résolution à l'échelle du nanomètre.

Les nanodiamants issus de la détonation ont été découverts en URSS dans les années 1960. Cette technique de synthèse permet de générer pendant un temps très court, des hautes pressions et hautes températures. Les particules de diamant formées, possèdent un diamètre moyen de 5nm et disposent d’une riche chimie de surface. Celle-ci a été étudiée et les sites oxygénés ont été quantifiés par diverses méthodes. Ces sites ont ensuite été modifiés par le greffage (par des liaisons covalentes ou métal-ligand) de molécules organiques (porphyrines, phthalocyanines, ...). Des techniques ont été développées afin de déterminer le rendement du greffage chimique. Les matériaux synthétisés ont ensuite été valorisés par leur utilisation comme filtres aux propriétés non-linéaires pour de la protection laser. Les propriétés colloïdales des nanodiamants ont également été étudiées, afin de séparer les agrégats des particules unitaires et procéder à des dépôts contrôlés. Grâce à un procédé présenté dans ce manuscrit, il a été possible de déposer de manière uniforme des particules unitaires de nanodiamant en monocouche extrêmement dense. Ces dépôts ont été utilisés pour l’élaboration de capteurs. / Detonation nanodiamonds were discovered in the early 60’s in URSS. This synthesis technique allows the generation of high pressures and high temperatures in a short duration. The resulting nanodiamond particles have a mean diameter of 5nm and a developed surface chemistry. The surface composition has been determined and the oxygenated sites were quantified by the use of various methods. These sites have been used to graft (by the use of covalent or metal-ligand bonds) different organic molecules (porphyrins, phthalocyanins, …). Different techniques enabled the determination of the chemical grafting yield. The resulting materials have been used as non-linear filters against laser threat.The nanodiamond colloidal properties have also been studied, to separate the aggregates from the unitary particles and well control their deposition. A method has been described in this manuscript, enabling the uniform deposition of unitary nanodiamond particles forming an extremely dense monolayer. These deposits have been used for sensors applications.

Les corps lipidiques (CLs) sont des organites de stockage de lipides neutres rencontrés dans des organismes très variés, depuis les procaryotes jusqu’aux organismes complexes (animaux, végétaux). La surface des CLs est constituée d’une monocouche de phospholipides (PLs) entourant un coeur hydrophobe dans lequel sont stockés les lipides neutres. La monocouche de PLs est associée plus ou moins étroitement avec des protéines structurales, capables de stabiliser les CLs et d’accompagner certaines de leurs modifications morphologiques. Dans les graines de plantes oléagineuses, les CLs sont stabilisés par les oléosines. Ces protéines contiennent le plus long domaine hydrophobe connu (70 résidus) situé entre deux extrémités N et C-terminales hydrophiles. Leur mode d’association avec les CLs n’est pas connu et la littérature fait état de résultats contradictoires concernant leur structure secondaire. Nous avons montré que les oléosines de graines d’Arabidopsis thaliana sont maintenues en solution par différentes catégories de surfactants, comme les détergents anioniques ou des polymères amphiphiles appelés amphipols (Apols). La détermination de la structure secondaire des oléosines maintenues en solution dans ces différents surfactants, par dichroïsme circulaire utilisant le rayonnement synchrotron, a mis en évidence des profils contrastés. Les détergents chargés augmentent le contenu en hélices α des oléosines alors que des proportions plus importantes de feuillets β sont observées avec le détergent zwitterionique (Foscholine-12) ou les Apols. Afin d’obtenir un profil structural modèle dans un système proche du naturel, nous avons réalisé une expression hétérologue d’une isoforme d’oléosine pour la cibler dans les CLs de Saccharomyces cerevisiae. Les CLs purifiés de levures restent intacts et contiennent une forte majorité de cette isoforme d’oléosine à leur surface. Nous avons été les premiers à montrer que les oléosines étaient repliées dans un tel environnement, avec un profil structural majoritairement β. Celui-ci se rapproche du profil observé en Foscholine-12. Ce détergent est par conséquent un outil de choix pour envisager des études structurales plus résolutives (structures tridimensionnelles). / Lipid Bodies (LBs) are neutral lipid storage organelles found in various organisms from procaryotic cells to complex organisms. These neutral lipids are packed into the core of the particle which is surrounded by a phospholipid monolayer. The surface of LBs is more or less tightly associated with structural proteins involved in their stabilization and able to assist modifications of their shape or size. In oleaginous seeds, LBs are stabilized by oleosins. These proteins contain the longest known hydrophobic domain (70 residues) flanked by hydrophilic N and C-termini. The way of association of these proteins with LBs is poorly known and secondary structure descriptions in the literature are contradictory. We have shown that Arabidopsis thaliana seed oleosins could be solubilized by various surfactants such as detergents or amphiphatic polymers called amphipols (Apols). Secondary structure determination of solubilized oleosins using synchrotron radiation circular dichroism gave contrasted profiles. Negatively charged detergents increase the α-helix content of oleosins whereas the zwitterionic detergent (Foscholine-12) or Apols allow higher proportions of β-sheets. In order to get closer to the natural environment of olesins, we have opted for the heterologous expression of one oleosin isoform in the yeast Saccharomyces cerevisiae. This approach allows the biological targeting and insertion of oleosins into cytosolic LBs. Purified yeast LBs remain intact and contain a large majority of oleosins at their surface. In this natural like environment, oleosins are folded and contain a majority of β-sheets. This secondary structure profile is close to that of oleosins solubilized by Foscholin-12, making it a suitable detergent for more resolutive structural studies (three-dimensional structures).

La conception de surfaces "intelligentes" sensibles aux stimuli externes (lumière, champ électromagnétique, environnement chimique ...) attire un intérêt considérable en raison de leur potentiel pour une large gamme d'applications. Dans ce contexte, nous étudions les propriétés de transfert de photos d'une monocouche de photochromes organiques immobilisés sur des surfaces de silicium.Les groupes Fulgimide sont ancrés par liaison covalente au-dessus de monocouches alkyliques fonctionnalisées greffées sur des surfaces Si (111) exemptes d'oxyde. La composition des monocouches dans les états stationnaires photo EPS-UV et EPS-Vis est déterminée à partir de l'analyse quantitative de l'intensité de la bande infrarouge caractéristique des isomères ouverts (E, Z) et fermés (C). La photocommutation de surface UV-Vis est surveillée par des mesures infrarouge à transformée de Fourier in situ en temps réel lors de l'éclairage UV-Vis. Les études de dépendance temporelle de la photocommutation montrent une diminution de l'efficacité quantique pendant la commutation. Cette diminution de l'efficacité quantique dépend faiblement de la densité de fulgimide et n'est pas observée en solution. Cependant, les mesures de PC en fonction du flux de photons ont permis de déterminer une section efficace de la PC (σ) de la majorité des molécules commutables. Les études de photocommutation dépendantes de la polarisation montrent une forte dépendance de σ par rapport au champ électrique local de la lumière excitante d'isomérisation.Les modèles analytiques et les simulations de Monte Carlo basées sur les interactions des voisins les plus proches sont effectuées pour obtenir une meilleure compréhension des observations expérimentales. Ces simulations expliquent qualitativement la dépendance à la température de la cinétique de commutation, diminuant l'efficacité quantique et la faible densité de surface de la photocommutation.Il a été montré dans cette thèse que σ dépend du champ électrique local. À l'instar de la spectroscopie Raman améliorée en surface, le champ électrique local sur les surfaces augmente en raison du plasmon des nanoparticules d'or. Le plasmon de la monocouche de nanoparticules d'or et ainsi l'amélioration du champ électrique dépend de la longueur d'onde de l'irradiation externe. L'exploitation de cet effet améliore significativement la cinétique de la commutation en fonction de la longueur d'onde de l'irradiation. Cette amplification dépendant de la longueur d'onde de la cinétique de la commutation s'explique par la même amplification dépendante de la longueur d'onde du champ électrique. / The design of “smart” surfaces responsive to external stimuli (light, electromagnetic field, chemical environment…) is attracting considerable interest because of their potential for a wide range of applications. Within this context we are studying the photoswitching properties of a monolayer of organic photochromes immobilized onto silicon surfaces.Fulgimide groups are anchored through covalent linkage atop of functionalized alkyl monolayers grafted on oxide free Si(111) surfaces. The monolayers composition at the photo stationary states PSS-UV and PSS-Vis is determined from quantitative analysis of the infrared band intensity characteristic of open (E,Z) and closed (C) isomers. The UV-Vis surface photocommutation is monitored by in-situ real time FTIR measurements during UV-Vis illumination. Time dependence studies of photocommutation evidence decreasing quantum efficiency during the commutation. This decrease in quantum efficiency only weakly depends on fulgimide density and is not observed in solution. However, PC measurements as a function of photon flux enabled determining a PC cross section (σ) of the majority of switching molecules. Polarization dependent photocommutation studies show the strong dependence of σ with respect to the local electric field of the isomerization-exciting light.Analytical models and Monte Carlo simulations based on nearest neighbor interactions are performed to gain deeper insight in the experimental observations. These simulations qualitatively explain the temperature dependence of the commutation kinetics, decreasing quantum efficiency and weak surface density dependence of the photocommutation.It has been shown in this thesis that σ depends on the local electric field. Similar to the Surface Enhanced Raman Spectroscopy the local electric field at surfaces is increased due to the plasmon of gold nanoparticles. The plasmon of the gold nanoparticle monolayer and thereby the enhancement of the electric field depends on the wavelength of the external irradiation. Exploitation of this effect improves the photo switching kinetics significantly depending on the wavelength of the irradiation. This wavelength dependent amplification of the switching kinetics is explained by the same wavelength dependent enhancement of the electric field.

Dans ce travail, nous étudions les conditions de synthèse pour la croissance directe des MOF Fe3 + / H2BDC et Fe3 + / H2NDC sur des surfaces de silicium fonctionnalisées (111) présentant une structure bien définie et dont la chimie de surface peut être adaptée pour favoriser / diriger la nucléation et la croissance hétérogènes Des MOF. Le mécanisme de croissance des MOF pertinents aux conditions choisies et les propriétés flexibles des cadres MIL-88B et MIL-88C sont également présentés avec l'aide des résultats du traitement post-synthèse.En ce qui concerne le système de morphologies et structures Fe3 + / H2BDC, les structures des couches obtenues dépendent fortement de la chimie de surface des monocouches greffées et aussi des conditions de synthèse (température, composition de la solution et temps de réaction). Les cristaux MIL-88B orientés sur la direction [001] sont seulement observés sur des surfaces fonctionnalisées par COOH et se sont révélés être favorisés en présence d'un excès de ligand en solution. La formation de la phase MIL-101 texturée le long de la direction [111] sur les surfaces de Si pyridyl et hydroxy-terminé est observée indépendamment de la condition de synthèse. Des cristaux MIL-101 isolés avec une orientation préférée le long de la direction [111] ont également été trouvés sur une surface terminée par acide à un excès de métal, alors que les îlots MIL-101 orientés au hasard sont observés au rapport R ≧ 1. Au contraire, aucune croissance du film ne s'est produite sur les surfaces de Si à terminaison méthyle. L'introduction de HCl, de H2O et de base faible organique -triéthylamine dans les solutions précurseurs affecte également la formation de films MOF avec différentes morphologies et couverture entre MIL-101 et MIL-88B sur des surfaces de Si à terminaison carboxylique. La dépendance temporelle de la croissance du film à un excès de ligand (R = 2) et d'un excès de métal (R = 0,5) sans et avec addition de HCl indique clairement que les deux MIL-88B et MIL-101 suivent un mode de croissance Volmer-Weber, Au cours de laquelle, des cristaux ou des grappes tridimensionnels isolés se sont formés à l'étape initiale et se sont développés latéralement et verticalement à la surface.En ce qui concerne le système de Fe3 + / H2NDC, en fonction des conditions de synthèse, y compris la température, le rapport du ligand à la concentration [Fe3 +] et [Fe3 +] seulement une phase-MIL-88C avec une couverture de surface variable allant des cristaux hexagonaux séparés aux couches composées d'isolés On a observé des faisceaux de cristallites hexagonales tous avec une orientation préférentielle le long de la direction. L'évolution des cristaux de MIL-88C avec le temps de cristallisation suggère également un mode Volmer-Weber.Les mesures ex-situ XRD du post-traitement vers les couches synthétisées constituées de MIL-88B et MIL-88C démontrent respectivement leur flexibilité lors de la désorption des molécules. Les mesures provisoires de la XRD in situ montrent également la réversibilité du cadre MIL-88C lors de l'absorption et de la libération de l'éthanol. / Within this work we investigate synthesis conditions for the direct growth of Fe3+/H2BDC and Fe3+/H2NDC MOFs onto functionalized silicon (111) surfaces exhibiting well-defined structure and whose surface chemistry can be tailored in order to favor/direct the heterogeneous nucleation and growth of the MOFs. Growth mechanism of relevant MOFs at chosen conditions and flexible properties of MIL-88B and MIL-88C frameworks are presented as well with the assistance of post-synthesis treatment results.Regarding the system of Fe3+/H2BDC morphologies and structures of obtained layers strongly depend both on surface chemistry of grafted monolayers and also on the synthesis conditions (temperature, solution composition and reaction time). Oriented MIL-88B crystals along [001] direction is only observed onto COOH-functionalized surfaces and was found to be favored in presence of ligand excess in solution. The formation of textured MIL-101 phase along [111] direction on pyridyl and hydroxyl terminated Si surfaces is observed irrespective of the synthesis condition. Isolated MIL-101crystals with preferred orientation along [111] direction was also found on acid terminated surface at excess of metal, whereas randomly oriented MIL-101 islands are observed at ratio R≧1. In contrary, no film growth happened on methyl terminated Si surfaces. Introduction of HCl, H2O and organic weak base-triethylamine into the precursor solutions also affects the formation of MOF films with various morphologies and coverage between MIL-101 and MIL-88B on carboxylic terminated Si surfaces. Time dependence of film growth at excess of ligand (R=2) and at excess of metal (R=0.5) without and with addition of HCl indicates clearly that both of MIL-88B and MIL-101 follows a Volmer-Weber growth mode, during which, isolated three-dimensional crystals or clusters formed at initial stage and grew both laterally and vertically on the surface.As to the system of Fe3+/H2NDC, depending on the synthesis conditions including temperature, ratio of ligand to [Fe3+] and [Fe3+] concentration only one phase-MIL-88C with variable surface coverage ranging from separated hexagonal crystals to layers composed of isolated bundles of hexagonal crystallites all with preferential orientation along [001] direction was observed. Evolution of MIL-88C crystals along with crystallization time also suggests a Volmer-Weber mode.Ex-situ XRD measurements of post-treatment towards the as-synthesized layers comprised of MIL-88B and MIL-88C respectively demonstrate their flexibility during molecule desorption. Tentative in-situ XRD measurements also show the reversibility of MIL-88C framework upon ethanol uptake and release.

Pendant que la menace potentielle du bioterrorisme augmente, il y a grand besoin d'un outil qui peut détecter les agents biologiques contaminants dans l'environnement de façon rapide, fiable et précise. Par contre, les méthodes traditionnelles utilisées nécessitent l'utilisation de laboratoires d'analyse sophistiquée, souvent dans des installations centralisées, ce qui demande un capital considérable et une main-d'oeuvre hautement qualifiée. Il est possible de développé des dispositifs basés sur les biocapteurs à faible coût et très efficace à la détection d'agents biologiques. De plus, ils peuvent être utilisés dans d'autres domaines, au jour le jour, tel pour la surveillance de contaminants dans les produits comestibles. Dans le but de résoudre ce problème, une nouvelle approche pour la fabrication d'un biocapteur optique a été développée. Celui-ci serait capable de détecter, de façon directe, des micro-organismes qui seraient immobilisés à sa surface plus rapidement et plus aisément qu'avec les méthodes conventionnelles. En effet, les expériences présentées visent la fabrication d'un biocapteur suite à la déposition de molécules biochimiques sur une hétérostructure de GaAs/ALGaAs. Le biocapteur ainsi produit tire parti de la photoluminescence émise par ce semi-conducteur quantique III-V pour la détection de microorganismes immobilisés spécifiquement et négativement chargés. La présente recherche est basée sur des techniques novatrices de biocapteurs pour lesquelles il existe peu de littérature. Les travaux expérimentaux et les explications théoriques se révèlent ainsi de nature très exploratoires. Les résultats préliminaires obtenus ont d'ailleurs été similaires aux prédictions initiales. De plus, les détails théoriques et explications physiques permettent de comprendre l'origine des résultats obtenus et d'établir, de manière convaincante, les procédures à suivre pour une architecture optimale. Je rapporte ainsi l'étude de la bio-fonctionnalisation du GaAs (001) visant l'immobilisation d'anticorps polyclonaux selon deux architectures différentes. De plus, les architectures proposées ont leurs régions actives ouvertes à l'environnement, pour permettre des mesures en continues et, en plus d'être des systèmes offrant la possibilité de multiplexage, offrent un potentiel de mesures en parallèle, pour un grand nombre de mesures en simultanées. Les résultats obtenus démontrent l'immobilisation réussie ainsi que la détection effectuée du virus de l' influenza A et des bactéries Escherichia coli et Legionella pneumophila respectivement. Enfin, les avantages et les limites de chaque architecture ont ensuite été détaillés.

Des récepteurs de barbiturates greffés avec des groupements anthracène photoactifs possédant différentes fonctions d’ancrage ont été synthétisés et caractérisés, en vue de transférer leurs propriétés de reconnaissance photocontrôlable à des substrats par diverses techniques de modification, comme la formation de liaisons amide, de liaisons thioacétate, ou par réaction click. Les propriétés photophysiques et photochimiques de ces récepteurs ont été étudiées en solution, et la fluorescence, la durée de vie et le rendement quantique ont été mesurés à différentes températures. Des surfaces d’or modifiées ont été fabriquées et caractérisées par ellipsométrie, mesure d’angle de contact, AFM et PM-IRRAS. Les résultats montrent qu’il est possible de moduler les propriétés de reconnaissance moléculaire des récepteurs de manière réversible via une combinaison d’irradiation lumineuse (365 nm) et de chaleur (80 °C). / Anthracene-appended photoactive barbiturate receptors possessing various anchoring groups are synthesized and characterized in view of transferring their photocontrolled binding properties onto substrates through various surface grafting techniques, such as amide bond formation, direct thioacetate linkage, or post click reaction modification. The photophysical and photochemical properties of the synthesized receptors were investigated in solution using variable temperature fluorescence, lifetime measurement and reaction quantum yield measurements. Receptor-modified gold substrates were characterized using ellipsometry, contact angle, AFM and PM-IRRAS experiments. The results showed that it is possible to reversibly modulate the binding properties of the anthracene-appended receptors through a combination of the irradiation with light (365nm) and heat (80℃).