Электролюминесценция композитов на основе полианилина и наноразмерных органических молекулярных кристаллов

• Автор: Перелыгина, Ольга Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . 4,.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Явление электролюминесценции в полимерах

1.2 Тагрегаты органические молекулярные нанокристаллы

1.3. Современное состояние исследований супрамолекулярной Г .

морфологии Лагрегатов цианиновых красителей

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Реактивы и их очистка, .. .

2.2 Очистка подложек с токопроводящим покрытием

2.3 Приготовление полимерных электролюминесцентных

слоев
2.4 Приготовление электролюминесцентных композитных полимерных слоев
2.5 Приготовление многослойных электролюминесцентных структур .
2.6 Приготовление образцов для записи спектров ФЛ и спектров
. оптического поглощения
2.7 Методика измерений электролюминесцентных характеристик светоизлучающих структур
2.8 Техника проведения АСМ измерений
2.9 Приготовление образцов для АСМ измерений
ГЛАВА 3. ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ 3АГРЕГАТОВ В ОСИД
3.1 Электролюминесценция 1агрегатов в слоях АЛИ
3.2 Электролюминесценция полианилина в присутствии нанострукгур 1агрегатов .
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ АГРЕГАТОВ ЦИАНИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ
4.1 Особенности измерения высот 1агрегатов в АСМ
4.2 АСМ наблюдения Тагрегатов на поверхности слюды
4.3 Строение Тагрегатов в слоях на основе полианилина ГЛАВА 5. МЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ПОЛИАНИЛИНА В ПРИСУТСТВИИ НАНОКРИСТАЛЛОВ
ТАГРЕГАТОВ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Гагрегатов цианиновых красителей в матрицах водорастворимого комплекса ПАНи с эффективным дырочным транспортом. Впервые изучено строение Дагрегатов цианиновых красителей методом АСМ высокого разрешения. На примере слоев ПАНиДагрегаты обнаружено, что Дагрегаты плоской протяженной лентообразной формы модифицируют оптоэлектронные свойства матрицы, делая ее электролюминофором. Предложена однослойная структурная модель этих частиц. ПАНи. Излучение с максимумом при 0 нм совпадает с полосой фотолюминесценции полимерной матрицы. Установлена важная роль концентрации кристаллической нанофазы в ПАНи, при варьировании которой изменяется спектр электролюминесценции рабочих слоев. Обсуждается энергетическая диаграмма ОСИД на основе разработанных материалов. Практическая значимость работы. Разработан новый тип электролюминесцентных нанокомпозитных материалов, впервые использующих в качестве электроактивного полимерного связующего водорастворимый интерполимерный комплекс ПАНи, а в качестве допанта 1агрегаты лентообразной формы на основе молекул цианинового красителя. Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, на конкурсе молодых ученых института г. Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 3 статьях и в трудах конференций. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 6 наименований. Работа изложена на ,1странице, содержит рисунка. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Явление электролюминесценции в полимерах. Электролюминесценция представляет собой процесс прямого превращения электрической энергии в свет в твердых конденсированных средах при приложении электрического ПОЛЯ. Свечение возникает в результате релаксации экситонных состояний, возникающих при рекомбинации носителей зарядов, инжектированных из электродов в среду. Два последовательных процесса образование экситонов и их распад имеют первостепенное значение для работы электролюминесцентных структур. Первый включает инжекщпо носителей заряда, их транспорт в эмиссионную зону и рекомбинацию. Второй представляет собой конкуренцию между излучательным и безызлучательным распадом экситонов. Сбалансированные инжекция и транспорт . Известны два основных механизма инжекции носителей зарядов из электрода в полимерный полупроводник а термоэлектронная эмиссия, усиленная приложенным полем, так называемая эмиссия по Шоттки 5 б подбарьерный квантовомеханический туннельный перенос носителей зарядов модель ФаулераНордхейма 6, 7. Электроны, находящиеся на уровне Ферми металла, для того чтобы перейти из металла в полупроводник, должны приобрести энергию, равную высоте потенциального барьера или превышающую ее. Потенциальные барьеры, которые создаются двойным слоем объемного заряда, обычно называются барьерами Шоттки. Ширина и высота таких барьеров зависят от приложенного напряжения. В конечном счете подвижностью носителей заряда в веществе. Темновой ток, ограниченный объемным зарядом ТООЗ, не связанный ни с поглощением света, ни с термическим возбуждением, возникает в тех случаях, когда, соответствующие электроды способны инжектировать, электроны в зону проводимости, а дырки в валентную зону полупроводника или диэлектрика. При этом начальная скорость такой инжекции зарядов превышает скорость рекомбинации носителей Вследствие этого инжектированные заряды, способны создавать объемный заряд, ограничивающий поток носителей из электрода в полимер. Объемный заряд возникает в результате захвата свободных зарядов на ловушках, которые присутствуют практически в любой конденсированной среде. Потенциальный барьер на 1ранице раздела препятствует инжекции электронов из электрода в полупроводник. Снижение высоты потенциального барьера присовместном воздействии приложенного поля и сил зеркального отображения называется эффектом Шоттки. Фв фтх е3 ГБ,2 Р12 1. Видно, что она понижается с ростом напряженности поля. Второй механизм инжекции называют автоэлекгронной эмиссией.