Caracterização e aplicação de monocamadas automontadas para modificação de interfaces em transistores orgânicos por efeito de campo

• Processo: 25/07848-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Paulo Barbeitas Miranda
• Beneficiário: Luiza Batista Capuzzo
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Eletrônica orgânica Espectroscopia vibracional Semicondutores orgânicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrônica Orgânica | Espectroscopia Nao Linear | Espectroscopia Vibracional | monocamadas automontadas | transistores por efeito de campo | semicondutores orgânicos

Resumo

Transistores por efeito de campo orgânicos (OFETs) são os componentes básicos de toda a eletrônica orgânica. Embora seu funcionamento seja em geral bem entendido, a melhora de seu desempenho através da modificação da interface semicondutor/dielétrico é um campo ativo de pesquisa, pois esta interface é a região molecular ativa durante o seu funcionamento. Este projeto aborda o estudo de interfaces em OFETs a base de polímeros conjugados (PCs). Será investigada a interface dielétrico/semicondutor por meio da Espectroscopia Vibracional de Interfaces por Geração de Soma de Frequências (espectroscopia SFG). Nos OFETs, o dielétrico AlOx será modificado com monocamadas automontadas (SAMs) do surfactante DOAB para avaliar se as cadeias do surfactante serão capazes de induzir ordenamento molecular nas cadeias laterais do semicondutor orgânico poli-3-alquiltiofeno (com cadeias laterais de 10 e 16 carbonos) 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. Para tal será necessário desenvolver uma nova estação SFG no Laboratório de Espectroscopia Não-linear de Interfaces, usando um feixe laser de excitação no infravermelho próximo (1064 nm) no lugar do atual feixe visível (532 nm), que está ressonante com a absorção do semicondutor orgânico. Isto permitirá a medida dos espectros SFG da interface monocamada/semicondutor in situ sem a degradação do polímero semicondutor. Portanto, este estudo pretende contribuir de maneira significativa para o entendimento de como o ordenamento molecular dos componentes interfaciais pode ser manipulado e utilizado para melhorar o desempenho de dispositivos eletrônicos orgânicos. (AU)