Materiales Moleculares Que Transportan Portadores De Carga

"Materiales Moleculares que Transportan

Portadores de Carga"

Lic. Romina C. Pessagno Alumna de seminarios de DQIAyQF

- Introducción

- Conceptos Básicos De Transporte De Carga
Definición y medición de µ Modelos en sistemas orgánicos desordenados

- Aspectos Generales De Los Materiales Moleculares Que Transportan Portadores De Carga (MMTPQ)

- Empleo De Dichos Materiales EnDispositivos, En Especial En Diodos Orgánicos Emisores De Luz (OLEDs)

- Conclusiones

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Introducción

Introducción

Marco Histórico
Electroluminiscencia (EL) compuestos orgánicos ‘60 Antraceno (cristal) Alto voltaje 400 V para emision azul Deposición en vacío film delgado antraceno Reduce voltaje 1987 OLED de doble capa 1000 cd/m2 voltaje de 10 V 1990 OLEDs de simple capa

4Introducción ¿Qué son los materiales moleculares que transportan portadores de carga? - Compuestos orgánicos Moléculas pequeñas o polímetros - Llamados semiconductores orgánicos aún siendo esencialmente aislantes, - Como su nombre lo indica son los que intervienen en el transporte de portadores de carga - También en la generación e inyección de los mismos ¿Dónde se emplean? En dispositivos electrónicos yoptoelectrónicos Ejemplos: diodos orgánicos emisores de luz (OLEDs) dispositivos orgánicos fotovoltaicos (OPVs) transistores oránicos de efecto campo (OFETs)

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Conceptos Básicos De Transporte De Carga

Conceptos Básicos De Transporte De Carga

Definición de µ (movilidad de arrastre de los portadores de carga) Cuando un voltaje es aplicado a muestra “ensanguchada” entre dos electrodos,los portadores de carga (huecos o e-) son transportados a traves del material bajo un campo eléctrico Importante: a qué velocidad? bajo que mecanismo?

v = µ.F

Distancia recorrida por portadores de carga por seg bajo una unidad de campo electrico

¿Cómo se mide? TOF, desempeño de OFETs, etc ¿De qué depende? - huecos ó e- morfología del material
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Conceptos Básicos De Transporte DeCarga

Modelos en sistemas orgánicos desordenados

- Interacciones moleculares débiles (van del Walls)

no forman bandas de energía

- A diferencia semiconductores inórganicos

no bandas de valencia y conducción

- Portadores de carga, huecos y e-

catión o anión radical

- Transporte de carga en sistemas desordenados (polímeros)

“hopping process”

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Conceptos Básicos DeTransporte De Carga

“Hopping process” Secuencia redox

e- transferido de anión radical a molécula neutra a través de LUMO transporte de e-

e- transferido de molécula neutra a su catión radical a través de HOMO transporte de huecos

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Conceptos Básicos De Transporte De Carga

Características de sistemas orgánicos desordenados:

* Fotocorriente transitoria µ

en general dispersiva(cristales no dispersiva)

bajos ej. 10-7 cm2/V.s (comparado con cristal antraceno ca. 1 cm2/V.s)

* Transporte termicamente activado µ dependientes del campo electrico

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Conceptos Básicos De Transporte De Carga

Modelos que explican dependencia con T y F

- Poole-Frenkel (empírico) - Small polaron * salto deformación de red entre estados localizados asistidos por fonón - Formalismode desorden * Manifold de estados localizados sujetos a fluctuación de energía que salta de sitio en sitio (hopping site energy) y solapamiento de la función de onda intermolecular * hopping site energy y distancia intermolecular distribución gaussiana

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Aspectos Generales de los MMTPQ

Bibliografía

- Shirota, Y.; Kageyama, H. Chem. Rev. 2007, 107, 953-1010 - Shirota, Y. J. Mater.Chem. 2000, 10, 1. - Shirota, Y. J. Mater. Chem. 2005, 15, 75. - Itano, K.; Ogawa, H.; Shirota, Y. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 636 - Malliaras, G. G.; Shen, Y.; Dunlap, D. H.; Murata, H.; Kafafi, Z. H. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 2582 -Inokuchi, H. Org. Electron. 2006, 7, 62 and so forth….

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