КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 18-12-00499
НазваниеЭффективные органические светоизлучающие транзисторы
Руководитель Паращук Дмитрий Юрьевич, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт синтетических полимерных материалов им.Н.С.Ениколопова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-202 - Полупроводники
Ключевые слова органическая электроника, органические светоизлучающие транзисторы, электролюминесценция, органические полевые транзисторы, органические полупроводники, органические монокристаллы, ультратонкие органические пленки, подвижность носителей заряда
Код ГРНТИ29.19.31
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Создание эффективных органических светоизлучающих транзисторов (ОСТ) выступает одной из важных нерешенных задач органической оптоэлектроники — молодой мультидисциплинарной области знаний, основанной на развитии многих разделов физики, химии и материаловедения. ОСТ, впервые продемонстрированный в 2003 г., обладает рядом преимуществ перед более традиционным и уже широко уже широко применяемым в дисплеях портативных устройств и телевизорах последних поколений органическим светоизлучающим диодом (OLED); например, он может быть намного ярче, и свет из него выводится намного более эффективно. ОСТ представляют широкие возможности для разработки новых устройств отображения информации и источников света, инжекционных лазеров, а также разнообразных фотонно-электронных интегральных устройств, которые могут быть гибкими, небьющимися, сверхтонкими и полупрозрачными.
Основная научная проблема в области ОСТ — их низкая эффективность, т.е., коэффициент преобразования электрической энергии в световую. Вопрос об энергетической эффективности ОСТ ранее не ставился, что обеспечивает очевидную новизну поставленной задачи. В проекте будут впервые будут исследованы ультратонкие (<20 нм) монокристаллические полупроводниковые слои в качестве активного слоя ОСТ и получены соответствующие молекулы для этого слоя; впервые будет создана адекватная модель ОСТ и проведено моделирование энергетической эффективности ОСТ.
В ходе выполнения проекта планируется решать разноплановые взаимосвязанные задачи: найти наиболее перспективные молекулы для активного слоя ОСТ, разработать наиболее обещающий метод формирования активного слоя, предложить методы эффективной инжекции электронов и дырок в активный слой. Планируется вырастить монокристаллические активные слои ОСТ в виде ультратонких пленок из раствора на подложке и в виде отдельных пластинчатых монокристаллов. В качестве молекул активного слоя ОСТ будут исследованы тиофен-фениленовые со-олигомеры (ТФСО), наиболее перспективные из которых будут выявлены путем квантово-химических расчетов и затем синтезированы. Полученные кристаллические пленки ТФСО будут исследованы рядом методов, в т.ч., интерференционной оптической и сканирующей зондовой микроскопии, их фотофизические свойства будут исследованы методами фотолюминесцентной спектроскопии. Особое внимание будет уделено созданию электродов, эффективно инжектирующих дырки и электроны в активный слой ОСТ, для чего будут разработаны и исследованы различные промежуточные слои между электродом и активным слоем. Будут созданы образцы транзисторов и исследованы их электрофизические и электролюминесцентные характеристики. Для выявления наиболее «узких мест» в работе ОСТ (контактные сопротивления, ловушки зарядов и др.) будет применено численное моделирование ОСТ с помощью диффузионно-дрейфовой модели с учетом контактных эффектов, процессов рекомбинации зарядов и их взаимодействия с экситонами.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Маннанов А.А., Казанцев М.С., Куимов А.Д., Константинов В.Г., Доминский Д.И., Труханов В.А., Анисимов Д.С., Гультиков Н.В., Бруевич В.В., Коскин И.П., Сонина А.А., Рыбалова Т.В., Шундрина И.К., Мостович Е.А., Паращук Д.Ю., Пшеничников М.С.
Long-range exciton transport in brightly fluorescent furan/phenylene co-oligomer crystals
Journal of Materials Chemistry C (год публикации - 2018)
10.1039/c8tc04151b
2.
Труханов В.А, Бруевич В.В., Паращук Д.Ю.
Effect of space charge limited current on performance of organic field-effect transistors
Synthetic metals, том 246, стр. 254-259 (год публикации - 2018)
10.1016/j.synthmet.2018.11.002
Публикации
1.
Бруевич В.В., Глушкова А.В., Пойманова О.Ю., Федоренко Р.С., Лупоносов Ю.Н., Бакиров А.В., Щербина М.А., Чвалун С.Н., Сосорев А.Ю. Гродд Л., Григорян С., Пономаренко С.А., Паращук Д.Ю.
Large-Size Single-Crystal Oligothiophene-Based Monolayers for Field-Effect Transistors
ACS Applied Materials & Interfaces, том 11, номер 6, страницы 6315-6324 (год публикации - 2019)
10.1021/acsami.8b20700
2.
Масленников Д.Р., Сосорев А.Ю., Федоренко Р.С., Лупоносов Ю.Н., Пономаренко С.А., Бруевич В.В.
Surface-Enhanced Raman Spectroscopy of 2D Organic Semiconductor Crystals
Journal of Physical Chemistry C, 123, 27242-27250 (год публикации - 2019)
10.1021/acs.jpcc.9b08083
Публикации
1.
Комолов А.С., Лазнева Е.Ф., Герасимова Н.Б., Панина Ю.А., Соболев В.С., Королёва А.В, Пшеничнюк С.А., Асфандиаров Н.Л., Моделли А., Хандке Б., Борщёв О.В., Пономаренко С.А.
Conduction band electronic states of ultrathin layers of thiophene/phenylene co-oligomers on an oxidized silicon surface
Journal of Electron Spectroscopy andRelated Phenomena, т. 235, c. 40-45 (год публикации - 2019)
10.1016/j.elspec.2019.07.001
2.
Борщёв О.В., Скоротецкий М.С., Труханов В.А., Федоренко Р.С., Сурин Н.М., Свидченко Е.А., Сосорев А.Ю., Казанцев М.С., Паращук Д.Ю., Пономаренко С.А.
Synthesis, characterization and organic field-effect transistors applications of novel tetrathienoacene derivatives
Dyes and Pigments, т. 185, номер статьи 108911, с. 1-8 (год публикации - 2021)
10.1016/j.dyepig.2020.108911
3.
Паращук Д.Ю.
Comment on “Cooperative Behaviors in Amplified Emission from Single Microcrystals of Thiophene/Phenylene Co-Oligomers toward Organic Polariton Laser”
Advanced Optical Materials, т. 8, выпуск 9, номер статьи 2000041, с. 1-3 (год публикации - 2020)
10.1002/adom.202000041
4.
Сосорев А.Ю., Труханов В.А., Масленников Д.Р., Борщёв О.В., Поляков Р.А.,Скоротецкий М.С., Сурин Н.М., Казанцев М.С., Доминский Д.И., Тафеенко В.А., Пономаренко С.А., Паращук Д.Ю.
Fluorinated Thiophene-Phenylene Co-Oligomers for Optoelectronic Devices
Applied Materials & Interfaces, Том: 12 Выпуск: 8 Стр.: 9507-9519 (год публикации - 2020)
10.1021/acsami.9b20295