Estudo de interfaces em dispositivos emissores de luz poliméricos (PLEDs) por espectroscopia SFG

• Processo: 13/07328-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2013
• Data de Término da vigência: 21 de dezembro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Paulo Barbeitas Miranda
• Beneficiário: Douglas José Correia Gomes
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 07/08688-0 - Dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos poliméricos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/21872-1 - Estudando transistores orgânicos por espectroscopia de modulação de carga (CMS), BE.EP.DR
• Assunto(s): Diodos Espectroscopia Óptica não linear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Diodos Emissores De Luz | Espectroscopia Vibracional | Interfaces metálicas | Óptica Não Linear | polímeros semicondutores | superfícies e filmes finos

Resumo

Este projeto aborda o estudo de interfaces em dispositivos optoeletrônicos a base de polímeros conjugados (PC), mais especificamente em diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs). Serão investigadas as interfaces PC-metal e PC-óxido condutor por meio da espectroscopia vibracional por Geração de Soma de Frequências, ou simplesmente espectroscopia SFG (do inglês, Sum Frequency Generation). Este problema é de grande importância porque na interface acontecem fenômenos essenciais para o funcionamento de dispositivos, como por exemplo a injeção e coleta de portadores de carga. Vários trabalhos na literatura investigam a interface PC-metal. Alguns são estudos teóricos, com necessidade da comprovação experimental, e vários outros sondam interfaces preparadas de maneira muito diferente daquelas de dispositivos reais (por exemplo, camadas metálicas ultrafinas), ou ainda usam ferramentas sem especificidade a interfaces. Portanto, o diferencial desse estudo está no uso da espectroscopia SFG para investigar interfaces encontradas em PLEDs funcionais e fabricadas de forma usual. A espectroscopia SFG permite obter o espectro vibracional de moléculas na interface sem contribuição do volume do material, e a partir dele é possível determinar o ordenamento molecular nas interfaces através da análise quantitativa das vibrações C-C dos PCs, que é a região molecular ativa durante o funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos. Além disso, a simples análise qualitativa dos espectros SFG indica a ocorrência de dopagem (acúmulo de carga espacial) nas interfaces com os eletrodos. Pretende-se também comparar os espectros SFG das interfaces dos dispositivos logo após o preparo e depois de submetidos a diferentes protocolos de degradação (por corrente elétrica e/ou exposição à atmosfera ambiente), com o objetivo de determinar se há correlação entre degradação de desempenho do dispositivo e mudanças na estrutura molecular da interface, e potencialmente até elucidando o mecanismo molecular dessa degradação. Com isso esperamos compreender melhor os processos interfaciais que levam à degradação do dispositivo, e talvez até sugerir meios de contorná-la, por exemplo, através da arquitetura de construção do dispositivo e/ou da engenharia molecular da camada ativa. Este estudo pode ter implicações importantes para a melhoria do desempenho e durabilidade de dispositivos optoeletrônicos orgânicos. (AU)

Publicações científicas

(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)

MOTTI, SILVIA G.; CARDOSO, LILIAN S.; GOMES, DOUGLAS J. C.; FARIA, ROBERTO M.; MIRANDA, PAULO B.. Probing Device Degradation and Electric Fields in Polymeric Field-Effect Transistors by SFG Vibrational Spectroscopy. Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 19, p. 10450-10458, MAY 17 2018. (14/50869-6, 13/07328-1, 15/24908-7, 14/01595-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

GOMES, Douglas José Correia. Estudo de transistores orgânicos por espectroscopia vibracional não linear e microscopia por modulação de carga. 2018. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD) São Carlos.