Tesis doctoral de Marco Stella
Los semiconductores orgánicos están siendo investigados como alternativa a materiales más tradicionales, como el silicio, para la fabricación de varios tipos de dispositivos electrónicos. Las ventajas que presentan tales materiales son flexibilidad, ligereza, rapidez y bajo coste de los métodos de producción de los dispositivos orgánicos. en esta tesis se analizan algunos semiconductores orgánicos de molécula pequeña para su aplicación en dispositivos como los transistores en capa delgada y las células fotovoltaicas. Tales materiales depositados en capa delgada por evaporización térmica en vacío, son ftalocianina de cobre (cupc) y pentaceno, de tipo p, fullereno (c60), ptcda y ptcdi-c13, de tipo n. Se analizan las propiedades ópticas de ellos por medio de la medida de trasmitancia óptica y de la espectroscopia de deflección fototérmica (pds). Además se analiza la estabilidad de las capas delgadas por difracción de rayos x (xrd) con el objetivo de observar si las capas tienen estructura amorfa o policristalina. Los datos son utilizados para calcular el gap óptico (eg) y la energía de urbach (eu). Además se analiza la estabilidad de los materiales con el pasar del tiempo y la exposición a irradiación directa, por un lado, y a la atmosfera, por otro lado. El fullereno es el único material que se deposita con estructura amorfa. Además se ha observado que cupc y ptcda son estables frente a la degradación por exposición a agentes oxidantes. las células fotovoltaicas orgánicas incluyen siempre una heterounión entre dos semiconductores, así que se ha hecho el mismo estudio sobre mezclas de dos materiales, uno de tipo p y otro de tipo n, probando todas las combinaciones posibles con los materiales analizados. Se ha observado que una mezcla que incluya un material que presenta inestabilidad también hay degradación. Los tratamientos térmicos efectuados sobre las muestras han permitido obtener una parcial cristalización de algunos materiales pero no de otros y no han llevado a recuperar las propiedades ópticas originarias, pérdida con la degradación. finalmente, dos tipos de dispositivos han sido fabricados: tfts de ptcdi-c13 y diodos de cupc. En el primer caso se han obtenido resultados interesantes, detectando que los dispositivos funcionan como típicos transistores en capa delgada de tipo n. En el segundo caso se ha observado el típico comportamiento de los diodos. Sin embargo, la respuesta con luz de tales dispositivos, de estructura análoga a fotocélulas muy simples, es muy escasa.
Datos académicos de la tesis doctoral «Study of organic semiconductors for device applications«
- Título de la tesis: Study of organic semiconductors for device applications
- Autor: Marco Stella
- Universidad: Barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 12/03/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Jordi Andreu Batallé
- Tribunal
- Presidente del tribunal: rene albert johan Janssen
- germ? García belmonte (vocal)
- (vocal)
- (vocal)