Войти

Органическая электроника

Органическая электроника - перспективная и быстро развивающаяся область, требующая как фундаментальных, так и прикладных исследований.

Необходимо исследование фундаментальных физических процессов (прыжковый перенос и рекомбинация носителей заряда, синглетных и триплетных экситонов, распространение света) в органических полупроводниках и диэлектриках; развитие и оптимизация характеристик электронных приборов на их основе (светодиодов, фотовольтаических элементов, полевых транзисторов и др.). В настоящее время на кафедре выполняются научно- исследовательские проекты по аналитическому и численному моделированию органических светодиодов, а также синтезу и исследованию новых светоизлучающих органических и наногибридных материалов, в сотрудничестве с Университетом Южной Калифорнии (США), Университет г. Байройт (Германия), Центром фотохимии РАНИнститутом физической химии и электрохимии РАН (Москва, Россия). Студенты и аспиранты кафедры ведут научную работу по квантово-химическому моделированию структуры органических материалов в Центре фотохимии ФНИЦ «»Кристаллография и фотоника» РАН.

В 2016 году в САЕ ИНТЭЛ образована Международная лаборатория «Органическая Электроника» (научный руководитель – проф. Никитенко В.Р., каф. 67)

Цель деятельности лаборатории - развитие научно-методической базы и внедрение в практику технологий по формированию новых тонкоплёночных образцов и многослойных органических и гибридных гетероструктур для использования в качестве базовых элементов органической электроники

Приоритетным научно-техническим направлением деятельности лаборатории является:

- Фундаментальные и прикладные исследования электрофизических и оптических свойств органических полупроводников, наногибридных материалов и гетероструктур на их основе.

Основными  задачами  деятельности лаборатории являются:

- фундаментальные научные исследования органических полупроводников, наногибридных материалов и гетероструктур на их основе;

- прикладные исследования базовых элементов органической электроники, обеспечение формирования комплексной системы поддержки научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ;

- обеспечение представительства университета во внешних организациях и на международных мероприятиях по органической электронике за пределами Российской Федерации;

- организация семинаров по обмену опытом среди специалистов по тематике деятельности лаборатории на базе университета.

      Ключевые сотрудники:

  • Никитенко В.Р. – д.ф.-м.н., проф. каф. 67
  • Багатурьянц А.А. - д.ф.-м.н., проф. каф. 67,г.н.с. ЦФ РАН ФНИЦ «»Кристаллография и фотоника» РАН
  • Преждо О.В., проф. НИЯУ МИФИ, проф. Университета Южной Калифорнии, США.
  • Фрейдзон А.Я. – к.ф.-м.н., ассистент каф. 67, н.с. ЦФ РАН
  • Аспиранты и студенты каф. 67

Текущие научные проекты:

«Гибридные структуры на основе полимеров и нанокристаллов для создания тонкопленочных, малогабаритных и альтернативных источников питания», поддержан РФФИ (совместно с каф. 81)

Понимание зависимости транспорта зарядов от морфологии в органических полупроводниковых плёнках, поддержан Фольксваген-фондом (совместно с Университетом Байройта, Германия)

Основные научные результаты (с 2016 года):

1.         Получены  тонкие  пленки  квантовых точек PbS c различными  лигандами,  впервые получена фотопроводимость пленок квантовых точек PbS с 1,6-гександитиолом в качестве лиганда. На основе  пленок разработаны фотовольтаические преобразователи ITO/PEDOT:PSS/PbS/Zno/Al, получены их вольт-амперные характеристики. Показано, что зависимость фотопроводимости от длины молекул лигандов согласуется с представлением о прыжковом характере переноса заряда.

2.              Развита аналитическая модель полевой и температурной зависимости подвижности в органических полупроводниках с коррелированным беспорядком, показана возможность применения модели многократного захвата к таким материалам, а также к конденсатам полупроводниковых квантовых точек.

3.              Установлен механизм переноса энергии в комплексах Ln3+ c антибактериальными препаратами фторохинолонами

4.              Предложена модель многократного захвата как адекватный формализм для теоретического описания переноса носителей заряда в конденсатах полупроводниковых квантовых точек

Основные публикации последних лет:

  1. Thermodynamic stability of stoichiometric LaFeO3 and BiFeO3: a hybrid DFT study.  Heifets Eugene, Kotomin, Eugene,  Bagaturyants, Alexander A. et al. PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS  (2017) v. 19 pp. 3738-3755
  2. V. R. Nikitenko, A. Yu. Saunina, A. P. Tyutnev, and O. V. Prezhdo. Analytic Modeling of Field Dependence of Charge Mobility and Applicability of the Concept of the Effective Transport Level to an Organic Dipole Glass. J. of Physical Chemistry C, 2017, V. 121, pp. 7776−7781.
  3. Electronic Structure and Energy Transfer in Europium(III)−Ciprofloxacin Complexes: A Theoretical Study. Tatiana B. Emelina, Alexandra Ya. Freidzon, Alexander A. Bagaturyants, and Vladimir E. Karasev J. Phys. Chem. A 2016, 120, 7529−7537.
  4. Computer Simulation of Shallow Traps Created by Impurity Molecules in Anthracene Crystal, Alexey V. Odinokov and Alexander A. Bagaturyants, J. Phys. Chem. C 2016, 120, 25189−25195. DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b06879 М.А. Звайгзне, A.E.Александров, П.С.
  5. Влияние длины молекул поверхностных лигандов на оптические свойства и фотопроводимость конденсатов квантовых точек PbS Самохвалов, И. Л. Мартынов, Д.А. Лыпенко, А.Р. Тамеев, В.Р. Никитенко, A.A. Чистяков, Письма в ЖТФ, 2017, Т. 43, N. 19, с. 21–27
  6. Optoelectronic Properties of Semiconductor Quantum Dot Solids for Photovoltaic Applications A.A. Chistyakov, M.A. Zvaigzne, V.R. Nikitenko, A.R. Tameev, I.L. Martynov, and O.V. Prezhdo. J. of Physical Chemistry Letters 2017 ) V.8 pp. 4129-4139

 

Перспективные темы исследований:
1.  Фундаментальные и прикладные исследования нового типа конденсированных сред: конденсатов квантовых точек (QD-solids)

Синтез, экспериментальные и теоретические исследования электронных и оптических свойств КТ-конденсатов для применений в органической электронике, в первую очередь в фотовольтаике и светодиодах

Создание новых гибридных (КТ-конденсаты) материалов и экспериментальных образцов фотовольтаических устройств (солнечных батарей, ИК-сенсоров) и светодиодов с выдающимися характеристиками на их основе.2 Разработка и создание нового класса функциональных тонкопленочных материалов с изменяющимся светопоглощением в результате внешних воздействий

Получение тонкопленочных покрытий на подложках из материалов различного типа для управления светопоглощением за счет внешнего воздействия (разность потенциалов)

2.  Изготовление на основе разработанных тонкопленочных покрытий (электрооптических ячеек) экспериментальных образцов быстродействующих электрооптических устройств с управляемым светопоглощением на прозрачной проводящей подложке из органических и  минеральных материалов, в том числе, с криволинейной поверхностью.

3.  Многомасштабное моделирование процессов переноса заряда в органических гетероструктурах

Развитие методов моделирования переноса носителей заряда в органических гетероструктурах на различных масштабах методами квантовой химии, молекулярной динамики, Монте-Карло, аналитическими методами

Разработка и совершенствование методов первопринципного предсказательного моделирования устройств органической электроники (светодиоды, солнечные батареи)