Caracterização e aplicação de monocamadas automontadas para modificação de interfaces em dispositivos eletrônicos orgânicos

• Processo: 20/13917-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Paulo Barbeitas Miranda
• Beneficiário: Claudia Santana Gonçalves Ferreira
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50869-6 - INCT 2014: em Eletrônica Orgânica INEO, AP.TEM
• Assunto(s): Células solares Eletrônica orgânica Espectroscopia vibracional Transistores de efeito de campo Semicondutores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Células Solares | Eletrônica Orgânica | Espectroscopia Nao Linear | Espectroscopia Vibracional | monocamadas automontadas | transistores por efeito de campo | Semicondutores Orgânicos

Resumo

Este projeto aborda o estudo de interfaces em dispositivos eletrônicos a base de polímeros conjugados (PCs). Serão investigadas as interfaces dielétrico/semicondutor, em transistores por efeito de campo orgânicos (OFETs), e semicondutor/metal, em células fotovoltaicas orgânicas (OPVs), por meio da Espectroscopia Vibracional de Interfaces por Geração de Soma de Frequências (espectroscopia SFG). Nos OFETs, o dielétrico SiO2 será modificado com monocamadas automontadas (SAMs) do surfactante DMOAP para avaliar se as cadeias laterais do surfactante serão capazes de induzir ordenamento molecular nas cadeias laterais, com 10 e 16 carbonos, do semicondutor orgânico poli-3-alquiltiofeno, através de interações de Van der Waals. A análise das vibrações C-H das cadeias laterais do PC nos espectros SFG permitirá determinar o ordenamento das moléculas de poli-3-alquiltiofeno interfaciais e também avaliar a influência que este ordenamento exercerá sobre o desempenho do OFET, pois a interface dielétrico/semicondutor é a região molecular ativa durante o seu funcionamento. A espectroscopia SFG também será utilizada para sondar como as cadeias de polieletrólitos, como polietilenoimina (PEI) e poli[(9,9-bis{3'-[N,N-dimetil]-N-etilamônio]-propil}-2,7-fluoreno)-alt-1,4-fenileno]dibrometo (PFN-Br), podem se organizar para formar camadas dipolares favoráveis à injeção de cargas na interface semicondutor/metal de OPVs. Portanto, este estudo pretende contribuir de maneira significativa para o entendimento de como o ordenamento molecular dos componentes interfaciais pode ser manipulado e utilizado parar melhorar o desempenho de dispositivos eletrônicos orgânicos. (AU)