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 18-73-10182
НазваниеНовые полупроводники на основе тетратиеноаценов для органической электроники
Руководитель Борщев Олег Валентинович, Доктор химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт синтетических полимерных материалов им.Н.С.Ениколопова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-301 - Синтез и химические превращения макромолекул
Ключевые слова Сопряженные олигомеры, синтез олигомеров, реакции металлорганического синтеза, органические полупроводники, полимерные полупроводники, органические транзисторы, проводимость органических материалов.
Код ГРНТИ31.25.19
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Растущие требования к устройствам органической электроники делают актуальной проблему создания новых высокоэффективных растворимых органических полупроводниковых материалов. Новые материалы должны удовлетворять нескольким требованиям: высокая термическая и термоокислительная стабильность, хорошие полупроводниковые свойства, возможность технологической переработки (формирования тонких полупроводниковых пленок) при помощи растворных методов. Предлагаемый проект направлен на создание новых полупроводниковых материалов на основе сопряженных олигомеров, содержащих тиено[3,2-b]тиено[2',3':4,5]тиено[2,3-d]тиофеновые (тетратиеноацен; TTA) фрагменты и имеющих различную архитектурную организацию (олигомеры с различными концевыми заместителями, силоксановые димеры и силоксановые полимеры, с привитыми полупроводящими фрагментами). Тетратиеноацены, близки по химическому строению к одному из наиболее перспективных и исследованных на сегодняшний день классов органических полупроводников - бензотиенобензотиофенам, но имеют большую длину сопряжения, т.е. потенциально более высокую подвижность носителей заряда без потери растворимости.
В рамках проекта планируется разработать эффективную методику синтеза новых нефункциональных сопряженных полупроводящих олигомеров и функциональных фрагментов, способных образовывать силоксановые димеры и пришиваться к линейным полимерным силоксановым матрицам. Варьирование концевых заместителей олигомеров, позволит выявить взаимосвязь между их молекулярным строением и физико-химическими свойствами, а также электро-физическими свойствами.
В проекте планируется провести исследования процессов самоорганизации новых полупроводниковых материалов с целью получения тонких (в т.ч. монослойных) пленок с наилучшими электрическими свойствами и изготовить органические полевые транзисторы (ОПТ) на основе полученных пленок. Актуальность исследования монослойных ОПТ обусловлена их сверхвысокой чувствительностью к изменению факторов окружающей среды, что позволяет использовать их в качестве химических сенсоров. Для получения тонких пленок будут использованы современные методы, такие как метод вращающейся подложки и дозирующего лезвия для олигомеров, а для систем, способных к самоорганизации на поверхности воды, методы Ленгмюра-Блоджетт и Ленгмюра-Шеффера. Морфология и структура полученных пленок будут изучены методами оптической и атомно-силовой микроскопии. Изучение электрофизических свойств новых материалов будет проводиться в ОПТ, включая монослойные.
Фундаментальная составляющая предлагаемого проекта заключается в выявлении взаимосвязи между химическим строением полупроводникового материала, методом формирования тонких пленок на его основе и физико-химическими и электрофизическими свойствами как самого материала, так и его монослоев. Реализация предложенного проекта не только приблизит нас к созданию недорогих гибких и легких электронных устройств с уникальными свойствами, но и внесет существенный вклад в развитие материаловедения в области органических полупроводников.
Ожидаемые результаты планируется представить в виде серии статей в ведущих мировых рецензируемых научных журналах с импакт фактором 3-5 (например, Appl. Phys. Lett., Cryst. Growth Des, Langmuir, J. Phys. Chem. C, Organic Electronics и др.) в области химии, наук о материалах и междисциплинарных журналах, а также в виде докладов на соответствующих Конференциях и Симпозиумах. Лучшие результаты будут опубликованы в журналах с импакт-фактором 5-8 (например, J. Mater. Chem. C, Chem. Commun, ACS Appl. Mater. Interfaces и др.).
Финансирование данного проекта позволит закупить реактивы для синтеза новых полупроводниковых материалов, а также вспомогательное оборудование и расходные материалы, необходимые для создания органических тонкопленочных полевых транзисторов, что позволит выполнить проект на самом высоком мировом уровне. Руководителем проекта является молодой российский исследователь с большим опытом работы по синтезу и исследованию органических полупроводников, и имеющий публикации по данной тематике в высокорейтинговых мировых научных журналах.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ