Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Ciências Físicas e Matemáticas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Econômica
Tipo do Documento: Tese
Título: CRISTAIS LÍQUIDOS DISCÓTICOS COMO SEMICONDUTORES ORGÂNICOS PARA APLICAÇÕES ELETRÔNICAS
Orientador
- IVAN HELMUTH BECHTOLD
Aluno
- JULIANA ECCHER
Conteúdo
Os cristais líquidos (cls) têm sido reconhecidos recentemente como promissores semicondutores para aplicações na área de eletrônica orgânica. o presente trabalho apresenta a proposta de caracterizar e investigar a potencialidade de novos materiais orgânicos com propriedades líquido-cristalinas para aplicações em dispositivos eletrônicos. moléculas discóticas constituídas de um centro rígido aromático e cadeias laterais flexíveis vêm sendo amplamente estudadas e aplicadas em dispositivos orgânicos tais como os diodos emissores de luz (oleds), os transistores de efeito de campo (ofets) e os fotovoltaicos. os cls aliam a organização molecular dos sistemas cristalinos, necessária ao trânsito das cargas, à fluidez de um líquido, facilitando o processamento do material. eles podem ser processados tanto a partir de solução quanto por evaporação térmica. a principal vantagem na utilização destes materiais é a possibilidade de modificar e controlar a orientação molecular através de estímulos externos, como por exemplo, pela ação de temperatura, aplicação de campos elétrico ou magnético e através de tratamentos de superfície. com isso pode-se otimizar as suas propriedades ópticas e elétricas. os cls discóticos estudados neste trabalho são derivados do centro aromático perileno. os materiais com o centro perileno vêm sendo empregados como semicondutores tipo-n e têm apresentado elevada mobilidade de carga quando aplicados em dispositivos. neste trabalho as propriedades mesomórficas, fotofísicas, eletroquímicas e elétricas dos compostos foram investigadas. o comportamento termotrópico dos compostos foi analisado por microscopia óptica de luz polarizada (molp), calorimetria diferencial de varredura (dsc) e difração de raio-x (drx). as propriedades fotofísicas foram investigadas através de espectroscopia uv-vis e espectroscopia de fluorescência. a caracterização morfológica dos filmes finos produzidos pela técnica de spin-coating e evaporação térmica foi realizada usando um microscópio de força atômica (afm). os níveis de energia lumo dos compostos foram estimados através da técnica de voltametria cíclica. as propriedades fotofísicas em função da temperatura mostraram uma significativa supressão da fotoluminescência na mesofase colunar causada pela forte agregação molecular do empacotamento π-stacking. as propriedades elétricas foram investigadas através da deposição dos filmes em uma típica estrutura de diodo, ito/pedot:pss/cl/ca/al. a mobilidade de carga foi estudada através da aplicação de um modelo teórico às curvas experimentais de densidade de corrente em função da voltagem aplicada (j/v) e comparada com a mobilidade eletrônica obtida através das técnicas de tempo de voo (tof) e foto-celiv. o alinhamento homeotrópico induzido por tratamento térmico para o composto com o centro perileno diimida resultou em propriedades elétricas aprimoradas, onde foi observado um ganho de quatro ordens de grandeza para a densidade de corrente e cinco ordens de grandeza para a mobilidade. o filme fino produzido pelo processo de evaporação térmica deste composto também apresentou propriedades elétricas notáveis na estrutura de diodo, sendo superior ao desempenho do filme produzido por spin-coating antes do alinhamento. a mobilidade para o filme evaporado foi medida através da estrutura de um transistor e mostrou boa concordância com a mobilidade obtida a partir do modelo aplicado às curvas j/v. a mobilidade para o filme evaporado foi superior a mobilidade encontrada para o filme spin-coating antes do alinhamento, mas inferior a mobilidade exibida pelo filme spin-coating alinhado homeotropicamente na estrutura de diodo. os dispositivos produzidos a partir da combinação dos dois cls, em heterojunções de bicamada e de volume, apresentaram um melhor desempenho do que os dispositivos fabricados para os compostos individualmente.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.85559
| ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3,51% | 4,93% | 4,94% | 5,25% | 5,34% | 5,39% | 8,35% | 5,90% | 5,90% | 6,27% | 17,94% | 7,60% | 5,32% | 4,37% | 3,71% | 5,28% |
ODS Predominates
3,51%
4,93%
4,94%
5,25%
5,34%
5,39%
8,35%
5,90%
5,90%
6,27%
17,94%
7,60%
5,32%
4,37%
3,71%
5,28%