Projekti / Programi
Transport električnega naboja v tankih slojih organskih polprevodnikov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.01 |
Naravoslovje |
Fizika |
Fizika kondenzirane materije |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P002 |
Naravoslovno-matematične vede |
Fizika |
organski tranzistorji, transport naboja, tanki sloji
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
22305 |
dr. Egon Pavlica |
Fizika |
Vodja |
2007 - 2009 |
103 |
Organizacije (1)
Povzetek
Fizikalni model transporta električnega toka je v organskih polprevodnikih še v fazi razvoja. Kljub temu, organski polprevodniki že nastopajo v prototipih različnih optoelektroničnih naprav in celo v proizvodnji enostavnih prikazovalnikov. Organski materiali izkazujejo določene slabosti, katere omejujejo njihovo uporabo npr. nestabilnost na atmosferi. Predlagani projekt je posvečen raziskavam električnega transporta v tankih plasteh organskih materialov. Organski polprevodniki se v taki obliki najpogosteje pojavljajo v optoelektronskih napravah. Študija transporta bo potekala na organskih tranzistorjih seksitiofena (6T) in poliheksiltiofena (P3HT). V ta namen bomo izvedli set meritev toka v odvistnosti od napetosti, meritve časovne stabilnosti toka, spektroskopijo transportnih stanj ter topografijo in potenciometrijo z mikroskopom na atomsko silo. Meritve bodo potekale bodisi v vakumu, bodisi v kontrolirani atmosferi dušika. Spreminjali bomo različne parametre, npr. temperaturo v območju med 100K in 400K, razdalje med elektrodama, širine elektrod in debeljine organskih plasti. Tako bomo dobili obširni pregled lastnosti organskih tranzistorjev. Meritve bomo analizirali s pomočjo poznanih teoretskih modelov. S tem bomo ovrednotili njihovo veljavo in izboljšali poznavanje transporta in z njim povezanih pojavov v tankih plasteh in na stikih med kovino in organskim polprevodnikom. Rezultati projekta bodo pomemben prispevek na področju transporta v tankih plasteh organskih polprevodnikov. Uporabni pa bodo pri optimizaciji optoelektronskih naprav, ki temeljijo na organskih polprevodnikih.
Pomen za razvoj znanosti
Razvili smo postopek za izdelavo prototipa senzorja bioloških substanc, ki temelji na organskem polprevodniškem tranzistorju. Organski tankoslojni tranzistor je v grobem sestavljen iz dveh kovinskih elektrod, ki se nahajata na električno izolacijski plasti. Pod izolacijsko plastjo se nahaja tretja elektroda – vrata. S spreminjanjem električne napetosti na vratih se modulira električni tok skozi organski polprevodnik, ki se nahaja med dvema kovinskima elektrodama. Razvili smo postopek, s pomočjo katerega izdelamo razčlenjeno strukturo kristalnih domen polprevodnika. Polprevodniške domene povezujejo proteini, kot senzitivni delci, ki se odzivajo na prisotnost bioloških substanc. Pri razvoju omenjenega tipa senzorja smo postopoma izpopolnjevali in prilagajali metode izdelave organskih tankoslojnih tranzistorjev. Spreminjali smo način izdelovanja kovinskih kontaktov (zgornje elektrode, spodnje elektrode), preizkusili smo različne organske polprevodnike (pentacen, P3HT), spreminjali smo izolacijske plasti (SiO2, PMMA), analizirali smo delovanje organskih tranzistorjev v različnih okoljih (vakuum, zrak, dušikova atmosfera, voda, PBS). Vzporedno smo razvili protokol, ki omogoča imobilizacijo večine proteinov na izolatorsko plast organskega tranzistorja. Testirali smo proteine BSA, Azurin in 3BLG s protitelesi. Tako smo uspeli narediti tanko plast organskega polprevodnika iz pentacena, ki ne prekriva celotne površine. V prazne prostore med organski polprevodnik smo uspeli imobilizirati proteine Azurina. V tem primeru predstavljajo proteini most med električno prevodnimi otoki organskega polprevodnika in služijo kot električna stikala, ki se aktivirajo ob prisotnosti ustrezne kemijske snovi.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati projekta so pripomogli k razvoju senzorike na področju organskih polprevodnikov in odpirajo neštete možnosti aplikacij. Rezultati projekta so uporabni pri izdelavi senzorja, ki temelji na specifičnem paru proteina in ustreznega protitelesa ali protitelesa in ustreznega antigena.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
