Estudo de interfaces em dispositivos optoeletrônicos poliméricos por espectroscopia SFG

Página do item simplificado
dc.contributorInstituto de Física de São Carlos – IFSC/USPpt_BR
dc.contributor.authorMiranda, Paulo Barbeitas
dc.date.accessioned2015-05-27T13:42:14Z
dc.date.available2015-05-27T13:42:14Z
dc.date.issued2015-05-26
dc.description.abstractEste projeto aborda o estudo de interfaces em dispositivos optoeletrônicos a base de polímeros conjugados (PC), mais especificamente em diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs) e transistores por efeito de campo (FETs). Serão investigadas as diversas interfaces relevantes para os dispositivos, como PC-metal, PC-dielétrico 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 nas interfaces acontecem fenômenos essenciais para o funcionamento de dispositivos, como por exemplo a injeção e coleta de portadores de carga, ou o acúmulo de portadores no canal condutor do transistor. Vários trabalhos na literatura investigam a interface PC-metal ou PC-dielétrico. Alguns são estudos teóricos, com necessidade de 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 e FETs 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.pt_BR
dc.description.notesOutorgado: Prof. Dr. Paulo Barbeitas Miranda; Universidade de São Paulo, USP, Instituto de Física de São Carlos, IFSC, Departamento de Física e Ciência dos Materiais, FCM, Grupo de Polímeros "Prof. Benhard Gross", São Carlos, SP, Brasil.
dc.description.sponsorshipFAPESP (14/01595-0)pt_BR
dc.format1p.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ifsc.usp.br//handle/RIIFSC/3186
dc.language.isoporpt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.subjectPolímeros semicondutorespt_BR
dc.subjectDiodos emissores de luzpt_BR
dc.subjectEspectroscopia vibracionalpt_BR
dc.subjectSuperficies e interfacespt_BR
dc.subjectÓptica não linearpt_BR
dc.subjectTransistores por efeito de campopt_BR
dc.subject.classificationIFSC - FCMpt_BR
dc.titleEstudo de interfaces em dispositivos optoeletrônicos poliméricos por espectroscopia SFGpt_BR
dc.type.categoryPesquisapt_BR
usp.date.end2016-05-31
usp.date.initial2014-06-01
usp.date.ratification2014-06-01
usp.description.abstracttranslatedThis proposal addresses the study of interfaces in optoelectronic devices based on conjugated polymers (CP), more specifically in polymeric light-emitting diodes (PLEDs) and filed-effect transistors (FETs). We will investigate several interfaces relevant to the devices, such as CP-metal, CP-dielectric and CP-conducting oxide interfaces, by Sum-Frequency Generation (SFG) vibrational spectroscopy. This problem is quite important since fundamental phenomena that are essential to the performance of organic devices take place at these interfaces, such as charge injection and collection, or carrier accumulation at the FET channel. Several studies in the literature focus on the CP-metal or CP-dielectric interface. Some are theoretical studies requiring experimental verification, and several others probe interfaces which are prepared in a quite different way from those present in real devices (such as ultrathin metallic layers), or use analytical tools without specificity to interfaces. In this regard, the advantage of our proposal over previous studies is on the use of SFG spectroscopy to probe interfaces found in functional PLEDs and FETs prepared in the usual way. SFG spectroscopy allows one to obtain the vibrational spectrum of molecules at an interface without bulk contribution, from which is possible to determine the molecular arrangement at the interfaces by a quantitative analysis of the CP's C-C vibrations, which are the molecular regions directly involved in the operation of optoelectronic devices. Furthermore, a simple and qualitative analysis of the SFG spectra leads to the recognition of doping (formation of space charge) at electrode interfaces. We also plan to compare the SFG spectra of the interfaces in our devices obtained immediately after preparation, and after different degradation protocols (by electric current and/or exposure to ambient conditions). The goal is to look for any correlation between device performance degradation and changes in molecular structure at the interfaces, potentially even finding the molecular origin for such performance degradation. With this we hope to understand the role played by interfaces on the device degradation, and perhaps even suggesting ways to prevent it, for example, by device architecture and/or molecular engineering of the active layer. This study could have important implications to the improvement of performance and durability of organic optoelectronic devices.pt_BR
usp.description.localSão Carlos, SP, Brasil.pt_BR
usp.isreferencedbyhttp://www.bv.fapesp.br/pt/pesquisa/?q=14/01595-0
Arquivos
Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Estudo de interfaces em dispositivos optoeletrônicos poli...pdf
Tamanho:
144.01 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Baixar
Coleções
Projetos