Estudo e desenvolvimento de LEDs orgânicos, células solares, transistores de filmes finos e sensores baseados em polímeros semicondutores

• Processo: 09/05589-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2012
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Materiais Elétricos
• Pesquisador responsável: Adnei Melges de Andrade
• Beneficiário: Adnei Melges de Andrade
• Instituição Sede: Instituto de Energia e Ambiente (IEE). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Semicondutores Microeletrônica Nanotecnologia LED Filmes finos Fotoluminescência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células solares orgânicas | LEDs orgânicos | Microeletrônica | Nanotecnologia | semicondutores poliméricos | TFTs organicos | Dispositivos semicondutores

Resumo

Este projeto trata da pesquisa e do desenvolvimento de dispositivos poliméricos emissores de luz (PLEDs), células solares orgânicas (CSOs), transistores de filmes finos orgânicos (OTFTs) e sensores baseados em polímeros conjugados. O projeto em pauta é, em grande medida, uma continuação da pesquisa iniciada com o Projeto 03/07454-5 que permitiu o desenvolvimento de diversas dissertações de mestrado e teses de doutorado, conforme consta dos relatórios do projeto citado. Nesta nova fase das atividades do Grupo GEM (Grupo de Eletrônica Molecular), proposta neste projeto, filmes finos de diferentes polímeros conjugados, como o poli(p-fenilenovinileno) e seus derivados, poli(fluorenos), politiofenos, bem como de outras matrizes poliméricas com complexos de Terras Raras e de Metais de Transição serão depositados por diferentes técnicas , como centrifugação (spin-coating), casting, impressão por jato de tinta (ink-jet) e automontagem (self-assembly) para se constituírem em elementos ativos em dispositivos eletrônicos orgânicos. A estrutura química e a morfologia dos filmes obtidos serão caracterizadas por espectroscopia de UV-Vis, espectroscopia FT-IR, fotoluminescência e por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de força atômica (AFM). As propriedades elétricas e ópticas serão investigadas por medições de condutividade elétrica em regime de corrente contínua e alternada, além de medições intensidade luminosa, cujos dados possibilitam a extração de figuras de mérito, no caso de dispositivos emissores de luz a eficiência luminosa (hL) dada em cd/A, da potência luminosa (hP) dada em lm/W e eficiência quântica externa (EQE) adimensional. Diodos orgânicos emissores de luz e células solares serão produzidos dentro de uma câmara de atmosfera controlada, tendo em vista a problemática de fotodegradação das propriedades desses materiais quando processados/expostos em atmosfera ambiente. Ênfase será dada à pesquisa com LEDs de emissão branca tendo em vista o grande potencial destes para substituição das fontes de luz com lâmpadas incandescentes e fluorescentes. Espera-se com a execução deste projeto a obtenção de dispositivos poliméricos com propriedades controladas, de maiores eficiências e com grandes tempos de vida. Além disso, espera-se com as caracterizações realizadas, o estabelecimento dos mecanismos de injeção, transporte, recombinação de portadores de cargas nesses materiais. (AU)

Publicações científicas

(8)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CAVALLARI, MARCO R.; IZQUIERDO, JOSE E. E.; BRAGA, GUILHERME S.; DIRANI, ELY A. T.; PEREIRA-DA-SILVA, MARCELO A.; RODRIGUEZ, ESTRELLA F. G.; FONSECA, FERNANDO J.. Enhanced Sensitivity of Gas Sensor Based on Poly(3-hexylthiophene) Thin-Film Transistors for Disease Diagnosis and Environment Monitoring. SENSORS, v. 15, n. 4, p. 9592-9609, APR 2015. (08/57706-4, 11/17184-1, 13/19420-0, 09/05589-7)

CAVALLARI, MARCO R.; ZANCHIN, VINICIUS R.; VALLE, MARCIO A.; IZQUIERDO, JOSE. E.; RODRIGUEZ, EDUARDO M.; RODRIGUEZ, ESTRELLA F. G.; PEREIRA-DA-SILVA, MARCELO A.; FONSECA, FERNANDO J.. On the Performance Degradation of Poly(3-Hexylthiophene) Field-Effect Transistors. IEEE TRANSACTIONS ON DEVICE AND MATERIALS RELIABILITY, v. 15, n. 3, p. 342-351, SEP 2015. (08/57706-4, 13/19420-0, 09/05589-7)

AMORIM, C. A.; CAVALLARI, M. R.; SANTOS, G.; FONSECA, F. J.; ANDRADE, A. M.; MERGULHAO, S.. Determination of carrier mobility in MEH-PPV thin-films by stationary and transient current techniques. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 358, n. 3, p. 484-491, FEB 1 2012. (09/05589-7, 07/06064-0)

DOS SANTOS, GERSON; CAVALLARI, MARCO ROBERTO; FONSECA, FERNANDO JOSEPETTI. A Comparative Study on the Optimization of a Ternary P3HT:PCBM:Pentacene Active Layer in Bulk Heterojunction Organic Solar Cells. JOURNAL OF SOLAR ENERGY ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME, v. 137, n. 4, AUG 2015. (08/57706-4, 09/05589-7)

CAVALLARI, MARCO R.; BRAGA, GUILHERME S.; DA SILVA, MAURO F. P.; IZQUIERDO, JOSE E. E.; PATERNO, LEONARDO G.; DIRANI, ELY A. T.; KYMISSIS, IOANNIS; FONSECA, FERNANDO J.. A Hybrid Electronic Nose and Tongue for the Detection of Ketones: Improved Sensor Orthogonality Using Graphene Oxide-Based Detectors. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 17, n. 7, p. 1971-1980, APR 1 2017. (15/08566-9, 13/19421-6, 13/19420-0, 11/17184-1, 09/05589-7, 08/57706-4)

SANTOS, G.; BRAGA, G. S.; CAMBAUVA, I; FONSECA, F. J.; IEEE. Electrical characterization of bulk heterojunction organic solar cells using PAni:PSS Layer-by-Layer films. 2019 34TH SYMPOSIUM ON MICROELECTRONICS TECHNOLOGY AND DEVICES (SBMICRO 2019), v. N/A, p. 3-pg., 2019-01-01. (09/05589-7, 08/57706-4, 13/19421-6)

ZANCHIN, V. R.; CAVALLARI, M. R.; FONSECA, F. J.; ALBERTIN, K. F.; PEREYRA, I.; ANDRADE, A. M.; PAVANELLO, MA; FREIRE, RCS; NAVINER, JF; BONNAUD, O. Low Voltage Organic Devices with High-k TiOxNy and PMMA Dielectrics for Future Application on Flexible Electronics. MICROELECTRONICS TECHNOLOGY AND DEVICES - SBMICRO 2011, v. 39, n. 1, p. 6-pg., 2011-01-01. (09/05589-7)

CAVALLARI, MARCO ROBERTO; ZANCHIN, VINICIUS RAMOS; POJAR, MARIANA; SEABRA, ANTONIO CARLOS; PEREIRA-DA-SILVA, MARCELO DE ASSUMPCAO; FONSECA, FERNANDO JOSEPETTI; DE ANDRADE, ADNEI MELGES. Molds and Resists Studies for Nanoimprint Lithography of Electrodes in Low-Voltage Polymer Thin-Film Transistors. JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS, v. 43, n. 5, p. 1317-1325, MAY 2014. (09/05589-7)