РОЗРОБКА ПЛІВКОВИХ СТРУКТУР ОРГАНІЧНОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ НА ОСНОВІ НАНОРОЗМІРНИХ ПЛІВОК ФТАЛОЦІАНІНІВ НІКЕЛЮ ТА ВАНАДІЛУ :

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність роботи, сформовані мета та задачі досліджень, визначені їх об’єкт та предмет, розкриті новизна та практичне значення отриманих результатів, визначений особистий внесок здобувача, наведені відомості про апробацію результатів та структуру дисертації.

У першому розділі проведено аналіз науково-технічної літератури по стану розвитку плівкових електронних структур на основі нанорозмірних плівок органічних напівпровідників. Показано, що в органічних плівкових структурах один тип матеріалу може бути використаний для структур різного функціонального призначення за рахунок поєднання різного роду властивостей. Серед плівкових структур органічної електроніки активно досліджуються фотовольтаїчні, світловипромінювальні, елементи пам’яті, сенсори, тощо. Показано, що перспективними органічними напівпровідниковими матеріалами для таких структур є MePc, які можуть використовуватись як активні, так і додаткові (транспортні чи інжекційні) шари в органічних плівкових структурах. Ці матеріали володіють широким спектром параметрів, а саме фоточутливістю, сенсорними властивостями, чутливістю до електричного поля при високій хімічній та термічній стабільності. При аналізі публікацій основна увага приділялась проблемам створення та функціонування структур органічної електроніки на основі MePc, а саме фотовольтаїчним, світловипромінювальним, бістабільним структурам, газовим сенсорам. При цьому показано, що вибір технологічних режимів осадження тонких органічних плівок MePc в значній мірі впливає на їх властивості і з цієї точки зору недостатньо дослідженими залишається вплив швидкості осадження на деякі властивості NiPc та VOPc, що в подальшому вноситиме вклад у функціонування органічних структур на їх основі. Крім того важливим є розуміння впливу корозійних процесів, що проходять при взаємодії газового середовища та металевого контакту, на сенсорні властивості плівок NiPc, які на сьогодні часто використовуються в газових сенсорах.

У другому розділі обґрунтовано вибір об’єктів досліджень. Описано методику формування тонких плівок органічних низькомолекулярних напівпровідників NiPc і VOPc для їх подальших досліджень та інтегрувань в плівкові структури органічної електроніки. Оскільки важливими параметрами при формуванні тонких плівок MePc є температурні режими та швидкість осадження, які задають їх структурні, морфологічні та електрофізичні властивості і відповідно впливають на параметри тонких плівок MePc та структур на їх основі, нами відпрацьована технологія формування тонких плівок NiPc та VOPc. Плівки VOPc, були отримані з дрібнодисперсної пудри VOPc, поміщеної в молібденовий тигель при його нагріванні в діапазоні температур 360–400⁰С тим самим забезпечуючи швидкість осадження в інтервалі 0,02-0,22 нм/с (для дослідженні було вибрано крайні значення, а саме 0,02 нм/с (VOPc-s) та 0,22 нм/с (VOPc-f)). Швидкість осадження плівок NiPc задавалась температурою випаровувача в інтервалі 400-450⁰С і знаходилась в діапазоні 0,3-1нм/с. Досліджувались плівки NiPc сформовані при найменшій та найбільшій швидкості осадження в заданому діапазоні (0,3 та 1нм/с). Плівки NiPc та VOPc формували без нагріву підкладок. Тиск у вакуумні камері під час напилення не перевищував 10^-3 Па.

Для дослідження впливу термовакуумного осадження на молекулярну структуру тонких плівок MePc досліджені коливальні спектри плівок VOPc (рис.1). Експериментальні ІЧ-спектри пропускання тонких плівок VOPc характеризуються шістьма основними смугами (729, 1079, 1120, 1288, 1334 та 1500 см^-1), які характерні і для порошку VOPc перед сублімацією, що говорить про молекулярну стабільність даного матеріалу під час формування тонких плівок методом термовакуумного осадження.