ELEKTRONIKA ORGANICZNA W POLSKICH LABORATORIACH · ELEKTRONIKA ORGANICZNA W POLSKICH LABORATORIACH...
77
ELEKTRONIKA ORGANICZNA W POLSKICH LABORATORIACH Jacek Ulański Politechnika Łódzka, Katedra Fizyki Molekularnej [email protected] II Warsztaty Organicznej Drukowanej i Elastycznej Elektroniki FlexNet 22 października 2012 Politechnika Łódzka, Katedra Fizyki Molekularnej
Transcript of ELEKTRONIKA ORGANICZNA W POLSKICH LABORATORIACH · ELEKTRONIKA ORGANICZNA W POLSKICH LABORATORIACH...
ELEKTRONIKA ORGANICZNA W
POLSKICH LABORATORIACH
Jacek Ulański
Politechnika Łódzka, Katedra Fizyki Molekularnej
II Warsztaty Organicznej Drukowanej i Elastycznej Elektroniki
FlexNet
22 października 2012
Politechnika Łódzka, Katedra Fizyki Molekularnej
Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Katedra Fizyki Materii Skondensowanej
prof. dr inż. Wojciech Łużny dr hab. inż. Andrzej Bernasik dr Jacek Nizioł dr inż. Paweł Armatys dr inż. Jakub Haberko dr inż. Maciej Śniechowski mgr inż. Mateusz Marzec
• Pomiary elektryczne i spektroskopowe organicznych/polimerowych struktur cienkowarstwowych
• Charakterystyka własności strukturalnych, morfologii i składu chemicznego cienkich warstw
• Badania własności polimerów pochodzenia biologicznego w kontekście zastosowań w optoelektronice (we współpracy z Uniwersytetem Jagiellońskim)
kontakt: dr hab. inż. Andrzej Bernasik, [email protected], tel.: 12 617 27 16 dr Jacek Nizioł , [email protected], tel.: 12 617 41 58
Badania strukturalne cienkich warstw
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Katedra Fizyki Materii Skondensowanej
Dyfraktometr rentgenowski Panalytical XPertPro wyposażony w zwierciadło Göbel’a oraz pełnokątowy goniometr
Cel badań: Określanie wpływu podłoża i sposobu nanoszenia na samoistną organizację strukturalną wytworzonej warstwy
Przykładowy dyfraktogram 2D potwierdzający wymuszoną przez podłoże orientację płaszczyzn krystaliczych naniesionej z materiału małocząsteczkowego
Schematyczna ilustacja teoretycznej różnicy między dyfraktogramami próbek zawierających fazę amorficzną oraz zorientowaną
partly
Spektrometria mas jonów wtórnych (SIMS)
widmo mas
profil - rozkład izotopów
względem głębokości
mapa 2D - powierzchniowy rozkład izotopów
N
m/q
N
m/q
N
t
N
t
x
y
x
y
y
x
t
y
x
t
x
y
x
y
obraz topografii powierzchni
detektor elektronów
działo jonowe
spektrometr masowy
detektor jonów
mapa 3D - przestrzenny rozkład izotopów
wiązka pierwotna: Ar+: energia 3 – 10 keV,
prąd 0.5-5 μA obszar analizy 1mm×1mm Ga+: energia 5 – 25 keV,
prąd: 0.2-4nA obszar analizy:100μm×100 μm kwadrupolowy spektrometr masowy zdolność rozdzielcza: głębokościowa: ~10nm powierzchniowa: ~200nm
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Katedra Fizyki Materii Skondensowanej
Grupa Nanowarstw Makromolekuł dla elektroniki i biotechnologii
Zakład Inżynierii Nowych Materiałów
Instytut Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego
Prof. dr hab. Andrzej Budkowski – kierownik zespołu
Dr Joanna Raczkowska
Dr Joanna Zemła
Dr Jakub Rysz
Mgr Monika Josiek (doktorant)
Mgr Kamil Awsiuk (doktorant)
kontakt: [email protected]
tel. +12 663 57 21
www: http://www.if.uj.edu.pl/pl/ZINM/polyfilms/index.php
Program badań:
Tworzenie uporządkowanych struktur w cienkich warstwach makromolekuł
organicznych dla potrzeb plastikowej elektroniki oraz biotechnologii z
wykorzystaniem procesów samoorganizacji
spin-coating blade-coating miękka litografia
Samoporządkując się domeny
P3AT/PS
15mm
Powstające samorzutnie mikromacierze białkowe
J. Jaczewska et al. Soft Matter 5 (2009) 234 J. Zemła et al. Soft Matter 8 (2012) 5550
Program badań:
Charakteryzacji w skali makro, mikro i nano cienkich warstw organicznych
System charakteryzacji właściwości elektrooptycznych
cienkich warstw organicznych:
System do pomiaru współczynnika absorpcji i odbicia
cienkich warstw
źródło światła AM1.5
2 źródła pomiarowe Keithley 2400 oraz komora
środowiskowa do pomiarów charakterystyk I-U ogniw
słonecznych, OLED oraz OFET
System do pomiarów kąta zwilżania
oraz wyznaczania napięcia
powierzchniowego metodą kropli
wiszącej typu EasyDrop
Mikroskop SPM Agilent 5500:
pomiary AFM, LFM, SSRM, KFM, MFM,
STM
komora środowiskowa oraz system
grzania (do 250ºC) i chłodzenia (do -30ºC)
Program badań:
Charakteryzacji w skali mikro i nano struktury 3D cienkich warstw organicznych
System statycznej i dynamicznej
Spektrometrii Masowej Jonów
Wtórnych:
Badanie składu chemicznego
materiałów nieorganicznych,
organicznych
Obrazowanie 2D i 3D ze zdolnością
rozdzielczą
5-10 nm w kierunku Z oraz do 80nm
w płaszczyźnie próbki
Doskonała masowa zdolność
rozdzielcza i duży zakres
rejestrowanych mas pozwala na
C.M. Björström-Svanström, J. Rysz et al.
Advanced Materials 21 (2009) 1-6, l. cytowań 23
FF = 0,38
h = 1,66%
FF = 0,58
h = 3,46%
FF = 49
h = 2,45%
Uniwersytet Rolniczy
im.H.Kołłątaja w Krakowie
Katedra Chemii i Fizyki
Zespół Syntezy Organicznej
• Dr hab. Andrzej Danel
• Dr Krzysztof Danel
• Dr Bożena Jarosz
• Dr Ewa Kulig
• Dr Paweł Szlachcic
• Dr Tomasz Uchacz
Tematyka badań
• Zajmujemy się syntezą układów heterocyklicznych na potrzeby
optoelektroniki w tym: organiczne diody elektroluminescencyjne
OLED oraz organiczne komórki fotowoltaiczne.
• Syntetyzowane grupy związków organicznych obejmują m.in. 1H-
pirazolo[3,4-b]chinoliny, 1H-pirazolo[3,4-b]chinoksaliny, pochodne
oksazoli.
• Otrzymane układy są wykorzystywane dalej w syntezie oligomerów
(w tym związków typu spiro) oraz polimerów celem ich
wykorzystania w komórkach OLED jako luminofory.
• Prowadzone są również badania nad możliwością zastosowania
w/w związków jako sensorów na kationy (Mg, N, K, Ba, Pb, Zn itp.)
w układach biologicznych
Struktury syntetyzowanych
układów stosowane jako
luminofory w OLED
1H-Pirazolo[3,4-b]chinoliny 1H-Pirazolo[3,4-b]chinoksaliny Pochodne 2-fenylo-1,3-benoksazolu
Bis-pirazolo[3,4-b; 4,3-e]pirydyny
Osiągnięcia
• W ramach współpracy m.in. z Instytutem Chemii Przemysłowej w
Tokio, Academia Sinica na Tajwanie, Politechniką Łódzką,
Politechniką Krakowską i Akademią Górniczo-Hutniczą otrzymane
luminofory były wykorzystywane w konstruowaniu organicznych
komórek EL.
• Badano następujące typy komórek:
- komórki wielowarstwowe konstruowane metodą próżniowego
napylania warstw organicznych
- komórki jednowarstwowe na bazie poli(N-winylokarbazolu)
domieszkowanego luminoforami.
Komórka trójwarstwowa-próżniowe napylanie
przykład
N N
TPD
N N
N
R3
R1
R2
R1,R
2= Me,toluil,Ph,tert-Bu
R3 = NPh
2, tert-Bu, CPh
3
5.95
3.0
2.38
5.55
Mg:Ag
3.6
5.6
2.5
4.8
eV
66 nm
50 nm
45 nm
AlQ
Lmax = 20800 cd/m2 η ex=1.17%; ηPW=3.62 lm/W; CIE(x,y): 0.28; 0.63
N N
N
N
J.Funaki, K.Imai, K.Araki, A.Danel, P.Tomasik, Polish.J.Chem., 78, 843 (2004)
BPP-OLED
NN
NPB
NN
CBP
N
N
N N
N
N
TPBI
46 nm
20 nm 20 nm
Mg:Ag 50 nm
N N
N
N
N
X
BPPITO
Mg:Ag
4.8
5.2
5.5
6.2
6.0
BP
P 2
%:T
PB
I
CB
P
NP
B
2.9
2.2 2.0
2.7
3.7
eV
HOST-GUEST
ITO
Mg:Ag
4.8
5.2
6.2
6.0
BP
P 2
%:T
PB
I
NP
B
2.9
2.2 2.7
3.7
L = 400-900 Cd/m2; ηex = 0,75-1,26 [%]; CIE(X,Y)= (0,16-0,20; 0,10-0,41)
Wybrane publikacje dotyczące tematyki
OLED
• Z.He, H.G.Milburn, A.Danel, A.Puchała, P.Tomasik, D.Rasała, J.Mater.Chem., 7,
2323 (1997).
• A.Danel, Z.He, H.G.Milburn, P.Tomasik, J.Mater.Chem., 9, 339 (1999).
• Y.T.Tao, E.Balasubramaniam, P.Tomasik,A.Danel, Chem.Mater., 12,2788 (2000).
• Y.T.Tao, E.Balasubramaniam, P.Tomasik,A.Danel, Appl.Phys.Lett., 77(7),933
(2000).
• Y.T.Tao, E.Balsubramaniam,A.Danel, B.Jarosz, P.Tomasik, Chem.Mater.,
13,1207(2001).
• Y.T.Tao, E.Balsubramaniam,A.Danel, A.Wisła, P.Tomasik,
J.Mater.Chem.,11,768(2001).
• J.Funaki, K.Imai, K.Araki, A.Danel, P.Tomasik, Polish.J.Chem., 78, 843 (2004).
• B.Luczyńska,E.Dobruchowska,I.Głowacki,J.Ulański, F.Jasier,D.Neher,A.Danel,
J.Appl.Phys., 99, 024505(2006).
• L.Mu, Z.He, X.Kong, C.Liang, Y.Wang, A.Danel, E.Kulig, H.G.W.Milburn,
IEEE/OSA J.Display Technology 7(2), 96 (2011).
Propozycje współpracy
• Synteza organiczna materiałów dla
organicznej elektroniki
Kontakt:
Dr hab. Andrzej Danel
Uniwersytet Rolniczy im.H.Kołłątaja
Katedra Chemii i Fizyki
Ul.Balicka 122
30-149 Kraków
E-mail: [email protected]
Tel. (012) 662 40 54
WYDZIAŁ FIZYKI MATEMATYKI
I INFORMATYKI
INSTYTUT FIZYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ
Katedra Fizyki Materiałów
kierownik katedry Prof. dr hab. Jerzy Sanetra W ramach katedry w skład zespołu zajmującego się optoelektronika
organiczną wchodzą : prof. dr hab. Jan Cisowski, dr Janusz Jaglarz,
dr Ewa Gondek , dr inż. Monika Pokladko, mgr inż. Natalia Nosidlak,
mgr inż. Edyta Skoczek, mgr inż. Bożena Burtan oraz magistranci i
praktykanci.
Główne kierunki badan
•Obliczenia kwantowo chemiczne w celu wytypowania
optymalnych materiałów do budowy organicznych
diod elektroluminescencyjnych (OLED) oraz
organicznych ogniw słonecznych
•Organiczna elektroluminescencja :
budowa oraz charakterystyka wielowarstwowych OLED’ów
•Organiczne ogniwa słoneczne : dobór odpowiednich materiałów
oraz budowa organicznych ogniw słonecznych typu heterozłącze
objętościowe
•Elipsometria: pomiary grubości,
chropowatości, współczynnika załamania,
anizotropii i parametrów polaryzacji
cienkich warstw.
Zespół opracował oraz zbudował organiczną diodę
elektroluminescenyjną ITO/PEDOT:PSS/warstwa organiczna/Ca/Al
której luminancja wynosi 5000Cd/m2 natomiast wydajność
kwantowa 1,8%. Proces odwrotny do elektroluminescencji to efekt
fotowoltaiczny polegający na zamianie energii świetlnej na
elektryczna. Zbudowano ogniwo słoneczne typu heterozłącze
objętościowe, którego wydajność wynosi 3.6%.
Politechnika Śląska
Katedra Fizykochemii i Technologii Polimerów, Gliwice
Kierownik Katedry: prof. dr hab. inż. Mieczysław Łapkowski
Skład Pracowni Polimerów Przewodzących: Dr hab. inż. Jerzy Żak, profesor Pol. Śl. Dr hab. Inż. Wincenty Turek, profesor Pol. Śl. Dr inż. Krzysztof Kozieł Dr inż. Wojciech Domagała Dr inż. Agnieszka Stolarczyk Dr inż. Małgorzata Czichy Dr inż. Roman Turczyn Mgr inż. Sylwia Golba Mgr inż. Krzysztof Karoń Mgr inż. Przemysław Data Mgr inż. Przemysław Ledwoń Mgr inż. Agata Blacha
Tematyka badawcza
• Synteza chemiczna i elektrochemiczna nowych polimerów przewodzących
• Charakteryzacja spektroskopowa materiałów skoniugowanych
• Charakteryzacja elektrochemiczna polimerów i oligomerów skoniugowanych
• Polimery przewodzące do budowy membran separacyjnych
• Badania polimerów i oligomerów o właściwościach luminescencyjnych
• Zastosowanie technik sprzężonych do badania nowych materiałów (spektroelektrochemia UV-VIS, FTIR, Ramana, EPR i Spektrofluorymetria, EC-AFM)
• Polimery przewodzące jako nośniki katalizatorów
• Skoniugowane polimery metaloorganiczne
Instytut Chemii Fizycznej i Teoretycznej Dyrektor: Prof. dr hab. inż. Marek Samoć - 36 pracowników naukowych (w tym 8 profesorów tytularnych i 7 doktorów hab.) - 26 doktorantów
6 zakładów, z których 4 prowadzą badania w dziedzinie fizyki i chemii materiałów molekularnych
Elektronika organiczna i fotonika Badania prowadzone w zakładach: -Fizyki i Chemii Materiałów Molekularnych -Chemii Teoretycznej
Badania w dziedzinie elektroniki organicznej
prowadzi 8-osobowa grupa
Tematyka (eksperyment):
• Transport i lokalizacja nośników ładunku w organicznych
ciałach stałych (niskomolekularne układy polikrystaliczne i polimery,
układy semikrystaliczne)
•Organiczne przełączniki opto-elektryczne (tranzystory polowe o
sygnale modulowanym światłem)
•Tranzystory i diody organiczne wytwarzane „z roztworu” (drukowane elektrody, polimerowe dielektryki i półprzewodniki, spray)
•Właściwości elektryczne układów hybrydowych (polimery
domieszkowane nanocząstkami, tranzystory, fotowoltaika)
Badania w dziedzinie elektroniki organicznej
prowadzi 8-osobowa grupa
Tematyka (obliczenia kwantowo-chemiczne):
• Teoretyczne badanie wpływu nieporządku strukturalnego i
energetycznego na ruchliwość nośników ładunku w
materiałach organicznych
• Kwantowo-chemiczne modelowanie „drutów molekular-
nych” i „przełączników molekularnych”
Wyposażenie Przygotowanie próbek:
- ploter materiałowy Sonoplot (możliwość drukowania materiałów
na podłożach szklanych, foliach, detale rzędu dziesiątek mikrometrów)
- spin coater
- aerograf (spray coating)
- wanny Langmuira-Blodgett
- napylarki do nanoszenia metali i związków organicznych
- suszarka próżniowa
Charakteryzacja optyczna:
- dwuwiązkowe spektrofotometry UV-VIS (Unicam, Perkin-Elmer)
- spektrofotometr światłowodowy UV-VIS (Ocean Optics)
- źródło UV-VIS ksenonowe 150W, elektronicznie sterowany
monochromator
- układ filtrów do symulacji widma światła słonecznego
-mikroskop fluorescencyjno-polaryzacyjny, metalograficzny (Olympus)
Mikroskopia sił atomowych:
charakteryzacja powierzchni, pomiar grubości warstw, potencjały
powierzchniowe
Wyposażenie Charakteryzacja elektryczna:
- stanowisko pomiarowe z komorą próżniową
- próżniowa komora pomiarowa (termostatowana,
chłodzenie woda lub azotem, pomiary optoelektroniczne –
fotowoltaika, widma fotoprądu, elektroluminescencja,
pomiary w atmosferze gazów obojetnych)
- 2 elektrometry z wbudowanym źródłem napięcia
(Keithley 6517)
- programowalne źródło wysokiego napięcia,
dzielnik dekadowy (Stanford Research Systems)
- precyzyjny miernik impedancji (HP 4824A)
- generator funkcyjny
- multimetry (HP/Agilent)
Reprezentatywne publikacje
P. Lutsyk, K. Janus, M. Mikołajczyk, J. Sworakowski, B. Boratyński, M. Tłaczała Long-lived persistent currents in poly(3-octylthiophene) thin film transistors Organic Electronics 11, 490 (2010) P. Lutsyk, K. Janus, J. Sworakowski, G. Generali, R. Capelli, M. Muccini Photoswitching of an n-type organic field effect transistor by a reversible photochromic reaction in the dielectric film J. Phys. Chem. C 115, 3106 (2011) U. Bielecka, P. Lutsyk, K. Janus, W. Bartkowiak, J. Sworakowski Effect of solution aging on morphology and electrical characteristics of regioregular P3HT FETs fabricated by spin coating and spray coating Organic Electronics 12, 1768 (2011) M. Mikołajczyk, P. Toman, W. Bartkowiak Theoretical study of influence of the structural disorder on the charge carrier mobility in triphenylene stacks Chemical Physics Letters 485, 253 (2010). M. M. Mikołajczyk, Ż. Czyżnikowska, P. . Czeleń, U. Bielecka, R. Zaleśny, P. Toman, W. Bartkowiak Quantum chemical study on hole transfer coupling in nucleic acid base complexes containing 7-deazaadenine Chem. Phys. Lett. 537, 94 (2012)
Kontakt Prof. dr hab. inż. Juliusz Sworakowski ([email protected])
Prof. dr hab. inż. Wojciech Bartkowiak ([email protected])
Dr inż. Krzysztof Janus ([email protected])
Instytut Elektrotechniki
Oddział Technologii i Materiałoznawstwa
Elektrotechnicznego we Wrocławiu
ul. M. Skłodowskiej-Curie 55/61, 50-369 Wrocław
Badania w zakresie syntezy polimerów oraz konstrukcji i
charakterystyki ogniw fotowoltaicznych organicznych objętościowych
prowadzi 8 osobowa grupa kierowana przez dr hab. Agnieszkę Iwan –
kierownika Pracowni Nowych Technologii, e-mail: [email protected]
Fotowoltaika organiczna w IEL/OW:
Skonstruowano ogniwo fotowoltaiczne
polimerowe objętościowe o sprawności
PCE = 2,4%.
Fotowoltaika organiczna w IEL/OW:
W zakresie ogniw fotowoltaicznych polimerowych prowadzone są obecnie w
IEL/OW badania w następujących kierunkach:
1. Synteza nowych polimerów jako warstw aktywnych ogniw fotowoltaicznych
polimerowych,
2. Synteza nowych związków ciekłokrystalicznych do zastosowań w fotowoltaice
organicznej,
3. Konstrukcja ogniw fotowoltaicznych organicznych,
4. Wykonywanie badań fotowoltaicznych skonstruowanych ogniw fotowoltaicznych
organicznych,
5. Badania spektroskopii impedancyjnej skonstruowanych ogniw fotowoltaicznych
organicznych,
6. Badania chropowatości powierzchni skonstruowanych ogniw fotowoltaicznych
organicznych metodą AFM.
n
S
N
H
N
H
NH
:
- do pomiaru absorpcji w zakresie UV-vis zarówno roztworów jak i warstw na
podłożu,
- do naparowywania warstw metalicznych (CVD, PVD)
-do pomiaru charakterystyk prądowo-napięciowych
- do pomiarów fotowoltaicznych
- komora klimatyczna w zakresie od -70 do +90 C i wilgotności w zakresie 25-
95%.
- do badania odporności na nasłonecznienie: komora z lampą ksenonową o
mocy 6500 W o całkowitej powierzchni naświetlania próbek 7200 cm2.
- do nanoszenia warstw (spin-coating i dip-coating)
- do prowadzenia syntez organicznych i nieorganicznych
- mikroskop optyczny POM
- mikroskop AFM
- mikroskop SEM
- termograwimetria i różnicowa kalorymetria skaningowa (TGA/DSC1)
- dyfraktometr XRD z przystawką temperaturową
- piece do wygrzewania w 1100 C
- urządzenia do pomiaru spektroskopii impedancyjnej
IEL/OW dysponuje następującą aparaturą:
Reprezentatywne publikacje:
1.A. Iwan, M. Palewicz, A. Chuchmała, L. Gorecki, A. Sikora, B. Mazurek, G. Pasciak
Opto(electrical) properties of new aromatic polyazomethines with fluorene moieties in the
main chain for polymeric photovoltaic devices, Synthetic Metals, 162, 143– 153, 2012.
2.A. Iwan, M. Palewicz, M. Ozimek, A. Chuchmala, G. Pasciak
Influence of aluminium electrode preparation on PCE values of polymeric solar cells based on
P3HT and PCBM, Organic Electronics, 13, 2525–2531, 2012
6.A. Iwan, A. Chuchmała
Perspectives of Applied Graphene: Polymer Solar Cells, Progress in Polymer Science,
http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2012.08.001
3.A. Iwan, M. Palewicz, M. Krompiec, M. Grucela-Zajac, E. Schab-Balcerzak, A. Sikora
Synthesis, materials characterization and opto(electrical) properties of unsymmetrical
azomethines with benzothiazole core, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and
Biomolecular Spectroscopy, 97, 546–555, 2012
5.M. Palewicz, A. Iwan
Polimerowe ogniwa słoneczne, POLIMERY, 56 nr 2, 99-107, 2011.
4.M. Palewicz, A. Iwan
Photovoltaic phenomenon in polymeric thin layer solar cells, Current Physical Chemistry,
ISSN: 1877-9468, 1, 27-54, 2011.
Instytut Fizyki Molekularnej
Polskiej Akademii Nauk
POZNAŃ
Zakład Kryształów Molekularnych
prof. dr hab. Andrzej Graja, prof. dr hab. Roman Świetlik
dr Bolesław Barszcz, dr Andrzej Łapiński, dr Iwona Olejniczak,
dr Kornelia Lewandowska, mgr Arkadiusz Frąckowiak,
mgr Damian Jankowski, mgr Andrzej Bogucki
Struktura kryształu (o-DMTTF)2Br
Lokalizacja ładunku w jednowymiarowych metalach organicznych ze ściśle jednorodnymi stosami molekuł (o-DMTTF)2X (X = Cl–, Br– , I–)
o-DMTTF
------- wiązanie wodorowe C-H····Br
Przewodnictwo elektryczne równolegle
do stosu molekuł:
σ (300 K)= 150 S/cm
Anizotropia:
σ ⁄ σ ≈ 400
Izostrukturalne kryształy (o-DMTTF)2X
doznają przejścia fazowego
metal-izolator w temperaturze T ≈ 50 K
2500 5000 7500 10000 12500 150000.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
(o-DMTTF)2Br
E II c
Reflecta
nce
Wavenumber (cm-1)
300 K
275 K
250 K
225 K
200 K
150 K
100 K
60 K
40 K
20 K
5 K
Widma odbiciowe IR
1400 1450 1500 1550 1600 1650420 440 460 480 500 520
(o-DMTTF)2Br
= 633 nm
1572
1473
1483
1510
1605
Wavenumber (cm-1)
Temp.
Widma Ramana
500
Inte
nsity
Wavenumber (cm-1)
300 K
225 K
150 K
80 K
60 K
40 K
10 K450
(o-DMTTF)2Br
= 633 nm
Badania spektroskopowe: - rozkład ładunku w przewodzących
stosach molekuł
- parametry struktury pasmowej
- natura przejścia metal-izolator
Spektroskopowe badania przewodników organicznych z wiązaniem halogenowym między molekułami donora i akceptora
Konwersja od stanu neutralnego do stanu
jonowego w krysztale (EDT-TTFI2)2(TCNQF)
S
S
S
S
S
S
I
I
NC
NC CN
CN
NC
NC CN
CN
NC
NC CN
CN
EDT-TTFI2Eox = +0.57 V
TCNQ
Ered = +0.14 V
F
F
F
TCNQF
Ered = +0.26 V
TCNQF2
Ered = +0.30 V
S
S
S
S
S
S
I
I
NC
NC CN
CN
NC
NC CN
CN
NC
NC CN
CN
EDT-TTFI2Eox = +0.57 V
TCNQ
Ered = +0.14 V
F
F
F
TCNQF
Ered = +0.26 V
TCNQF2
Ered = +0.30 V
2142 2176 2210 2244 2278
160K
Absorb
ance (
Arb
. units)
Wavenumber (cm-1)
8K
40K
60K
70K
80K
100K
120K
140K
200K
300K
2204
2227
21882175
Temperaturowa ewolucja widma IR
w obszarze drgań rozciągających C≡N
pokazuje przemianę:
TCNQF 0 → TCNQF _
Wiązanie halogenowe między warstwami
Struktura warstw EDT-TTFI2 - TCNQF
EDT-TTFI2
TCNQF
TCNQF
Instytut Fizyki Molekularnej
Polskiej Akademii Nauk
POZNAŃ
KRYSZTAŁY MOLEKULARNE 2012
Nowy zmodyfikowany korol
Diada fuleren-korolK. Lewandowska, B. Barszcz, J. Wolak, A. Graja, M. Grzybowski, D.T. Gryko, Dye & Pigments, (accepted).
KRYSZTAŁY MOLEKULARNE 2012
Nowy zmodyfikowany korol
Diada fuleren-korolK. Lewandowska, B. Barszcz, J. Wolak, A. Graja, M. Grzybowski, D.T. Gryko, Dye & Pigments, (accepted).
Zmodyfikowany korol Diada fuleren - korol
Instytut Fizyki Molekularnej
Polskiej Akademii Nauk
POZNAŃ
Rozkład gęstości ładunku w strukturze korolu i diady korol-fuleren
Instytut Fizyki Molekularnej
Polskiej Akademii Nauk
POZNAŃ
Elektronowy rezonans paramagnetyczny
W temp. pokojowej wszystkie próbki, poza 2T-F,
pokazują pojedyncze, symetryczne linie EPR z
g=2.0026 (±0.0001), charakterystyczne dla centrum
typu C60+
Instytut Fizyki Molekularnej
Polskiej Akademii Nauk
POZNAŃ
ZAKŁAD KRYSZTAŁÓW MOLEKULARNYCH prof. dr hab. Andrzej Graja [email protected]
tel.: 61 8695275
prof. dr hab. Roman Świetlik [email protected]
tel.: 61 8695165
POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej
Katedra Fizyki Zjawisk Elektronowych
Kierownik Zespołu:
prof. dr hab. Jan Godlewski, prof. zw. PG
Zespół zajmujący się elektroniką organiczną liczy: 8 naukowców: prof. dr hab. J. Godlewski, dr hab. W. Tomaszewicz, dr hab. inż. G. Jarosz, dr hab. W. Stampor, dr inż. J. Szmytkowski, dr inż. P. Grygiel, dr inż. R. Signerski, dr M. Obarowska;
4 doktorantów: mgr inż. Małgorzata Makowska, mgr inż. Justyna Szostak, mgr inż. Paweł Zawadzki, mgr Adam Piłat-Tykocki
INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY, POLISH ACADEMY OF
SCIENCES
ABOUT THE GROUP:
ORGANIC PHOTOELECTRONICS GROUP AT IPC-PAS
Prof. dr hab. Marek Pietraszkiewicz, Group Head
Dr hab. Jerzy Karpiuk
Mgr. Ewelina Karolak, PhD student
Mgr Oksana Pietraszkiewicz
Dr Arkadiusz Listkowski (PolPostdoc III Project)
Dr Igor Czerski (PolPostdoc III Project)
Mgr Suraj Mal, PhD student (FP7, ITN, M.Curie „FINELUMEN” Project)
Mgr Michał Maciejczyk, PhD student (FNP Int. PhD Project)
Three undergraduate students: Marcin Jesień, Alina Majka, Wioleta
Osińska
INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY, POLISH ACADEMY OF
SCIENCES
SCIENTIFIC PROFILE
• Photoluminescent materials based on lanthanide complexes –
synthesis and spectroscopic studies
(FP6 Integrated Project “OLLA”, 2004-08, "High Brightness OLED-s for ICT & Next
Generation Lighting Applications", COST Action D38, “Metal-Based Systems for Molecular
Imaging Applications”, ( 2007-2012), FINELUMEN PROJECT “Cavity-confined
Luminophores for Advanced Photonic Materials: A Training Action for Young Researchers”;
http://webapps.fundp.ac.be/finelumen/index.php (2008-2012) .
• Research on structural impact on broad-band bichromophoric donor-
acceptor systems photoluminescence, based on tetrahedral spiro-
linker. Optimisation of white light emitters (J. Karpiuk and E. Karolak).
• Semiconducting quantum nanostructures for applications in biology
and medicine (POIG Project 2008-1013).
• Ambipolar Heterotruxenes as Materials for Organic Electronics (FNP
Project 2009-2014)
• Synthesis and spectroscopic studies of porphycene analogues –
potential Photodynamic Tumour Therapy agents.
INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY, POLISH ACADEMY OF
SCIENCES
ACHIEVEMENTS AND COOPERATION PROPOSAL
• Highly photoluminescent materials based on Eu(III) and Tb(III) complexes
• We look for cooperation with teams in Poland active in manufacturing
and testing OLED devices
EXISTING FOREIGN COOPERATIONS:
• FINELUMEN Project: Nicola Armaroli – ISOF-CNR, Bologna, Davide
Bonifazi, Univ. Namur, Belgium, Kristiaan Neyts, Univ. Gent, Belgium,
Kamaras Katalin, RISSPO, Hungary.
• FNP PhD Project: Ifor Samuel, Organic Semiconductor Centre, Univ. of
St. Andrews, Regis Reau, Universite de Rennes 1, Neil Robertson,
University of Edinburgh, J.A. Gareth Williams, Durham University
INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY, POLISH ACADEMY OF
SCIENCES
CONTACT
Prof. dr hab. Marek Pietraszkiewicz
Institute of Physical Chemistry of the Polish Academy of
Sciences, 01-224 Warsaw, Kasprzaka 44/52, tel: 22-3433416, fax:
22-3433333
E-mail: [email protected]
http://ikss.ichf.edu.pl/pietrasz/
POLITECHNIKA WARSZAWSKA, WYDZIAŁ CHEMICZNY
LABORATORIUM ORGANICZNYCH I HYBRYDOWYCH MATERIAŁÓW
ELEKTROAKTYWNYCH
Małgorzata
Zagórska
Irena
Kulszewicz-Bajer
Ireneusz
Wielgus
Renata
Rybakiewicz Ewa Kurach
Paweł
Gawryś
Piotr Bujak Kamil Kotwica Grzegorz Gąbka Łukasz Skórka Paweł Kurach
Magistranci w roku
akademickim 2012/2013:
Klaudyna Leniarska
Joanna Porębska
Mariusz Materna
Kamil Niedziółka
Adam Proń
POLITECHNIKA WARSZAWSKA, WYDZIAŁ CHEMICZNY
PROFIL BADAWCZY
Materiały przewodzące, półprzewodzące, magnetyczne i hybrydowe dla elektroniki organicznej:
Synteza polimerów i związków małocząsteczkowych wykorzystywanych jako warstwy aktywne w organicznych tranzystorach polowych oraz w organicznych ogniwach fotowoltaicznych
Synteza organicznych związków wysokospinowych.
Preparatyka nanokryształów InP, CuInS2, CuInSe2, CdSe.
Wytwarzanie materiałów hybrydowych złożonych z komponentów organicznych i
nanokryształów nieorganicznych lub nanorurek węglowych do wytwarzania ogniw
słonecznych.
Badania elektrochemiczne, spektroskopowe i strukturalne (we współpracy m.in. z prof.
Robertem Nowakowskim z IChF PAN i Davidem Djurado z CEA, Grenoble).
POLITECHNIKA WARSZAWSKA, WYDZIAŁ CHEMICZNY
V. Maurel, M. Jouni, N. Onofrio, S. Gambarelli, J.-M. Mouesca, D. Djurado, L. Dubois, J.-F.
Jacquot, G. Desfonds and I. Kulszewicz-Bajer, „ Magnetic properties of a doped linear
polyarylamine bearing a high concentration of coupled spins (S=1)”, Phys. Chem. Chem. Phys.,
14, 1399-1407 (2012).
A. Pron, R.R. Reghu, R. Rybakiewicz, H. Cybulski, D. Djurado, J. V. Grazulevicius,
Ma.Zagorska, I. Kulszewicz-Bajer, and Jean-Marie Verilhac „Triarylamine Substituted Arylene
Bisimides as Solution Processable Organic Semiconductors for Field Effect Transistors. Effect of
Substituent Position on Their Spectroscopic, Electrochemical, Structural, and Electrical
Transport Properties”, Journal of Physical Chemistry C, 115, 15008 – 15017 (2011).
P. Gawryś, D. Djurado, J.R. Rimarcik, A. Kornet, D. Boudinet, J.M. Verilhac, V. Lukes, I. Wielgus,
M. Zagórska, A. Proń, „Effect of N-Substituents on Redox, Optical, and Electronic Properties of
Naphthalene Bisimides Used for Field-Effect Transistors Fabrication”, Journal of Physical
Chemistry B 114, 1803-1809 (2010).
R. Pokrop, K. Pamula, S. Deja-Drogomirecka, M. Zagórska, J. Borysiuk, P. Reiss, A. Proń.
„Electronic, electrochemical, and spectroelectrochemical properties of hybrid materials
consisting of carboxylic acid derivatives of oligothiophene and cdSe semiconductor
nanocrystals”, Journal of Physical Chemistry C , 113, 3487-3493 (2009).
REPREZENTATYWNE PUBLIKACJE
POLITECHNIKA WARSZAWSKA, WYDZIAŁ CHEMICZNY
NoE FlexNet – „Network of Excellence for building up Knowledge
for Improved Systems Integration for Flexible Organic
and Large Area Electronics (FOLAE) and its Exploitation”
(Projekt Unijny w ramach FP7/2007-2013, No 247745)
TEAM
„New solution processable organic and hybrid organic/inorganic functional
materials for electronics, optoelectronics and spintronics”
2012 - 2015
PROJEKTY BADAWCZE
KONTAKT
[email protected], [email protected], [email protected]
Tel: 22-2345584
POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Instytut Systemów Elektroniczny
Zakład Mikrosystemów i Systemów Pomiarowych,
ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa
Prof. dr hab. Ryszard Jachowicz
Dr hab. inż. Jerzy Weremczuk,
Dr inż. Grzegorz Tarapata,
Dr inż. Daniel Paczesny,
Mgr inż. Jacek Sochoń,
Mgr inż. Roman Iwaszko,
kontakt:
Prof. Ryszard Jachowicz, [email protected], tel.: 22 234 78 48
Dr inż. Grzegorz Tarapata, [email protected], tel.: 22 234 78 20
Elastyczna elektronika dla mikroczujników, mikrosystemów i komunikacji bezprzewodowej
Tematka badawcza
• czujniki na podłożach elastycznych
• czujniki drukowane na tekstyliach
• modelowanie czujników
• mikrosystemy
• anteny RFID
Wybrana aparatura
• drukarka ink-jet Dimatix
• clean-room
• wirówka
• analizatory impedancji (Agilent, R&S)
• mikroskop/profilometr 3D
• generator plazmy RF
[1] Weremczuk J., Tarapata G., Jachowicz R., „The ink-jet printing humidity sorption sensor –
modeling, design, technology and characterization”, Measurment Science and Technology, IOP
Publishing, Vol. 23, No. 1. Jan. 2012.
[2] Weremczuk J., Tarapata G., Jachowicz R., "Humidity sensor printed on textile with use of ink-jet
technology", EUROSENSORS XXVI, 09-12.09.2012, Kraków, Poland
Instytut Tele- i Radiotechniczny
Centrum Zaawansowanych Technologii
Warszawa, Ratuszowa 11
Kierownik Zespołu zajmującego się elektroniką organiczną: dr inż. Józef
Gromek
Skład zespołu:
dr Grażyna Kozioł - Kierownik Centrum, dr. inż. Janusz Sitek, dr. inż.
Janusz Borecki, mgr Aneta Araźna, mgr inż. Konrad Futera, mgr inż.
Kamil Janeczek, mgr inż. Wojciech Stęplewski, mgr inż. Krzysztof
Lipiec, mgr inż. Marek Kościelski, dr. inż. Piotr Konarski.
Główne kierunki badań:
Badanie organicznych materiałów luminescencyjnych oraz procesów ich
nakładania z roztworów w celu wytworzenia źródła światła (dioda OLED)
Technologie druku elementów drukowanej elektroniki (w tym InkJeT)
Nanomateriały i technologie bezołowiowego montażu podzespołów, lamp LED.
Wytwarzanie etykiet RFiD oraz czujników zintegrowanych z identyfikatorem
RFID.
Badania i pomiary nadrukowanych warstw oraz elektronicznych elementów.
Technologie wytwarzania płytek obwodów drukowanych o wysokiej gęstości
połączeń na podłożach elastycznych (mikrootwory, podłoża do montażu i
zasilania LED i OLED).
Charakteryzacja struktur w zakresie analizy składu powierzchni oraz analiza
profilowa metodą spektrometrii mas jonów wtórnych (Secondary Ion Mass
podłoża: Folie PET/ITO, szkło/ITO, folie PEN, PET, Kapton oraz
papier
związki funkcyjne: PEDOT:PSS, PANI , organiczne związki
elektroluminescencyjne , materiały polimerowe zawierające nano-
metale, nanorurki węglowe, grafen
Techniki druku: InkJet, sitodruk, spin coating
Wyposażenie laboratorium:
Skaningowy mikroskop elektronowy, Mikroskop sił atomowych,
mikroskop optyczny i metalograficzny, spektrofotometr UV-ViS, SIMS
i GDMS, komora klimatyczna, dry box, napylarka do nanoszenia
warstw metali i związków organicznych, 2 drukarki InkJet, spin coater
z oprzyrządowaniem niezbędnym do suszenia i obróbki
nadrukowywanych cienkich warstw, komora beztlenowa rękawicowa
typu Glove box, spektrofotometr rentgenowski Fischerscope X-Ray
XDV-SD, stanowisko do badania lepkości, napięcia
powierzchniowego i pomiaru chropowatości powierzchni.
Przykłady wykonanych modeli;
Dioda OLED Znak graficzny Antena RFiD
Ścieżka przewodząca na
papierze - druk strumieniowy
Kontakt:
Grażyna Kozioł
tel.: 226192241 wewn.213
601367915
Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk Sienkiewicza 112,
90-363 Łódź
Sienkiewicza 112, Lodz, Poland
Otrzymywanie i badanie właściwości silnie zorientowanych warstw półprzewodników
organicznych metodą strefowego odparowania rozpuszczalnika ( zone casting)
Przykłady zastosowania metody zone casting: - warstwy do tranzystorów polowych - silnie zorientowane warstwy wykazujące nieliniowe właściwości optyczne
Zespół Struktury Powierzchni Materii Miękkiej prof. dr hab. Adam Tracz; 2 doktorantów, 2 wakaty
Cienkie warstwy do tranzystorów polowych
JACS 125, 1682 (2003) THIN SOLID FILMS
517, 982 (2008) Organic Electronics 9, 143, 2008
Sienkiewicza 112, Lodz, Poland
100 µm
SS
O O OO
O O
N
N N
N OC12H
25
OC12H
25
C12H
25O
C12H
25O
100 mm
N,N-dimethyl-4(4-nitrophenylazo)-aniline (DNAA)
- silnie zorientowane warstwy wykazujące nieliniowe właściwości optyczne
perhydrotriphenylene (PHTP) Host Guest
Sienkiewicza 112, Lodz, Poland
2
Second Harmonic Generation (SHD)
1064 nm 532 nm)
Optical Materials, 33, 1464 (2010)
(a) Warstwa PHTP/DNAA - widok w
białym świetle odbitym (biała strzałka –
kierunek wzrostu)
(b) warstwa oświetlona w ciemności
wiązką laserową (długość fali 1064 nm)
o polaryzacji wzdłuż kierunku wzrostu
(strzałka czerwona ) W wyniku generacji
drugiej harmonicznej próbka emituje
światło zielone (532 nm)
N
N
N N
N
N
N
H H
RO
OR RO
RO OR
N
70C
a=5.21 nm;
a = 3.22 nm b = 3.25 nm
a =
5.2
1 n
m
T > 60˚C
Sienkiewicza 112, Lodz, Poland
Zastosowanie mikroskopii sił atomowych (AFM) in situ w różnych temperaturach i analizy termo-optycznej (TOA) do badań przejść fazowych i zmian morfologicznych w cienkich warstwach materiałów organicznych (jako metod komplementarnych do badań skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) i dyfrakcji promieniowania X (XRD) )
Kierownik Zespołów: prof. dr hab. Piotr Bałczewski, e-mail: [email protected] Zespół zajmujący się organiczną elektroniką i optoelektroniką w CBMiM PAN w Łodzi: • dr Agnieszka Bodzioch (2012-2014, staż USA); • dr Marek Koprowski • mgr Joanna Skalik; • mgr Emilia Kowalczyk; • Student PŁ Maciej Danek. Zespól w AJD w Częstochowie; • dr Bernard Marciniak • dr Ewa Różycka-Sokołowska • mgr Grzegorz Kowalczyk
Patenty i publikacje: [1] P. Bałczewski, M. Koprowski, A. Bodzioch, B. Marciniak, E. Różycka-Sokołowska, J. Org. Chem., 2006, 71, 2899;
[2] P. Bałczewski A. Bodzioch, E. Różycka-Sokołowska, B. Marciniak, P. Uznański, Chem. Eur. J., 2010, 16, 2392;
[3] Nowe skondensowane węglowodory poliaromatyczne i poliheteroaromatyczne, sposób ich wytwarzania, oraz związki
pośrednie, P. Bałczewski, A. Bodzioch, M. Koprowski, Zgłoszenie patentowe 31.07.2008, P-385794,
[4] Nowe skondensowane węglowodory poliaromatyczne i poliheteroaromatyczne, sposób ich wytwarzania, oraz związki
pośrednie, P. Bałczewski, A. Bodzioch, J. Skalik, M. Koprowski, Zgłoszenie patentowe 05.12.2009, P-389778,
[5] Sposób wytwarzania policyklicznych, skondensowanych węglowodorów aromatycznych i heteroaromatycznych, P.
Bałczewski, A. Bodzioch, J. Skalik: Zgłoszenie Patentowe 19.10.2011, P-396700,
[6] A. Bodzioch, B. Marciniak, E. Różycka-Sokołowska, J. K. Jeszka, P. Uznański, S. Kania, J. Kuliński, P. Bałczewski,
Chem. Eur. J., 2012, 18, 4866.
[7] P. Bałczewski, A. Bodzich, J. Skalik , M. Koprowski na podstawie zgłoszenia P-396700 z 19.10.2011 A method of
preparation of polycyclic, fused aromatic and heteroaromatic hydrocarbons and intermediates, European Patent
Application, 12.09.2012.
W Pracowni Syntezy Materiałów Funkcjonalnych CBMiM PAN w Łodzi zajmujemy się syntezą i badaniami właściwości przestrzennie rozbudowanych układów zawierających sprzężone wiązania typu π. Możemy syntezować zarówno małe cząsteczki jak i oligomery lub polimery. W Katedrze Badań Strukturalnych i Materiałowych w AJD w Częstochowie zajmujemy się badaniami wykorzystującymi rentgenograficzną analizę struktury kryształów oraz dyfraktometrię proszkową.
Oferta:
• W Pracowni Syntezy Materiałów Funkcjonalnych CBMiM PAN w Łodzi zajmujemy się syntezą produktów czynnych
biologicznie oraz
syntezą przestrzennie rozbudowanych układów zawierających sprzężone wiązania typu π do zastosowań w organicznej
elektronice i optoelektronice. Możemy syntezować zarówno małe cząsteczki jak i oligomery lub polimery. Przy użyciu
opracowanej w naszej Pracowni i opatentowanej metody syntezy, możemy otrzymywać nieznane, skondensowane, wielo
(3,4,5 i więcej)pierścieniowe węglowodory aromatyczne i heteroaromatyczne, które możemy łączyć w większe struktury.
• We współpracy z 9 Zakładami i Katedrami z 5 krajowych uczelni i jednostek PAN (PŁ, UŁ, PW, AJD i macierzystej,
multidyscyplinarnej jednostki CBMiM PAN), uczestniczymy w badaniach właściwości powierzchni, właściwości
optycznych i elektrycznych w roztworze, w cienkich warstwach i kryształach otrzymanych połączeń organicznych.
• Dzięki stałym, strukturalnym powiązaniom z Katedrą Badań Strukturalnych i Materiałowych AJD w Częstochowie,
oferujemy również badania dotyczące wzrostu, struktury i charakterystyki kryształów wielopierścieniowych węglowodorów
aromatycznych za pomocą rentgenograficznej analizy struktury kryształów oraz badania cienkich warstw za pomocą
dyfraktometrii proszkowej.
• Nasz Zespół w CBMiM PAN liczy 8 osób, w tym 3-4 osoby zajmujące się stale syntezą i badaniami materiałów dla
organicznej elektroniki i optoelektroniki. Jedna osoba przebywa na naukowym stażu w Vanderbilt University (Nashville,
Tennessee, USA).W pracach uczestniczą dodatkowo studenci z PŁ i UŁ, którzy zgłaszają się do nas, zainteresowani
powyższą problematyką. Nasz drugi zespół w AJD w Częstochowie liczy 3 osoby.
X
OR
Y
Ar IIAr I DendrimerX
OR
Y
Ar IIAr I Polymer
Praca finansowana z grantów MNISW: 2008-2010, N204 022 32/0620; 2010-2013, N N204 517139, 2009-2010, N N204 030036 i POIG nr.1.3.2 10-047/10.
Policykliczne, skondensowane węglowodory (hetero)aromatyczne zsyntezowane
według własnej metodologii
Analiza powierzchni cienkich warstw za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego i mikroskopu sił atomowych (AFM) oraz właściwości optycznych heksahydroksylopodstawionych
pochodnych antracenu w roztworze i ciele stałym (w cienkiej warstwie)
OMe
OMe
OMe
OMe
O
O
OMe
OMe
OMe
O
O
O
ФF = 0.32
ФF = 0.29
ФF = 0.26
Kierownik Zespołu: prof. dr hab. Izabella Krucińska Zespół siedmioosobowy (w tym 4 naukowców
i 3 doktorantów)
Główne kierunki badań:
1. Materiały sensoryczne dla odzieży tekstronicznej 2. Materiały sensoryczne dla technicznych wyrobów włókienniczych
Katedra Materiałoznawstwa, Towaroznawstwa i Metrologii Włókienniczej
Obraz mikroskopowy włókniny utworzonej
z nanowłókien PEO w procesie elektroprzędzenia
(SEM),
Obraz AFM włókna polikaprolaktonu
z 10 % roztworu polimeru
Stanowisko do elektroprzędzenia z roztworu
Wytwarzanie włókniny w procesie elektroprzędzenia
Stanowisko do malt-blown
Obraz mikroskopowy
włókniny utworzonej z
mikrowłókien PP/PCL
w procesie melt-blown
(SEM)
Wytwarzanie włókniny melt-blown
+ Substrat
tekstylny
drukowanie,
utrwalanie
UV
wydruki o właściwościach
elektroprzewodzących,
właściwościach sensorycznych,
bakteriostatycznych
Odpowiedzi rezystancyjne
dzianiny zadrukowanej
nanorurkami węglowymi
poddanej procesowi
cyklicznego wydłużenia
0
50
100
150
200
250
300
1
63
12
5
18
7
24
9
31
1
37
3
43
5
49
7
55
9
62
1
68
3
74
5
80
7
R, k
Ω
time, s
Drukowanie: ścieżki na tekstyliach
Techniki druku: sitodruk, druk strumieniowy
Stosowane substancje funkcjonalizujące: polipirol syntetyzowany chemicznie
i domieszkowany, nanorurki węglowe
Kompozycja
funkcjonalizująca
Drukarka cyfrowa PIXDRO
LP50
Reakcja na cykliczne zmiany
temperatury, tkaniny poliestrowej
zadrukownej kompozycją atramentową
na bazie nanorurek węglowych
Reakcja na cykliczne zmiany temperatury,
sensorycznej włókniny wykonanej techniką
melt-blown z polimeru PP/PCL z
nanododatkami
Stanowisko do badania sensoryczności
na bodziec termiczny
Reakcja na cykliczną obecność oparów
toluenu (100ppm), sensorycznej włókniny
wykonanej techniką elektroprzędzenia
z polimeru PEO z nanododatkami
-1,5
-1
-0,5
0
0 100 200 300 400
T ime [s]
R(r
el)
=(R
-Ri)
/R
Reakcja na cykliczną obecność oparów
acetonu(100ppm), sensorycznej włókniny
wykonanej techniką melt-blown z polimeru
PLA
z nanododatkami
Stanowisko do badania sensoryczności
na opary
Prototyp rękawiczki reagującej na ruchy palca (a),
Opaska reagująca na ruch klatki piersiowej, umożliwiającej monitorowanie oddechu (b).
a) b)
Prof. dr hab. inż. Izabella
Krucińska
Tel.42 631 33 17
E-mail:
Główne kierunki badań związanych z elektroniką organiczną
1. Wytwarzanie warstw, kompozytów i nanokompozytów organicznych o kontrolowanej morfologii wykazujących właściwości przewodzące, półprzewodzące, fotoprzewodzące i elektroluminescencyjne.
2. Badanie właściwości elektrycznych i optycznych materiałów do zastosowań w organicznych elementach opto-elektronicznych
3 Wytwarzanie i badanie:
- organicznych tranzystorów polowych,
- diod elektroluminescencyjnych,
- ogniw fotowoltaicznych.
Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny
Katedra Fizyki Molekularnej
http://www.kfm.p.lodz.pl/
12 pracowników naukowych, 10 doktorantów, 3 prac. inż.-tech.
kierownik: Prof. dr hab. Jacek Ulański
Osoby kontaktowe:
prof. Jacek Ulański: [email protected]
dr Ireneusz Głowacki: [email protected]
dr Jarosław Jung [email protected]
dr Beata Łuszczyńska [email protected]
Główne techniki badawcze:
„Clean-room” i linia 4 komór rękawicowych do wytwarzania i badania
elementów elektroniki organicznej w atmosferze gazu obojętnego.
Unikalne układy do badania: wydajności kwantowej fotogeneracji,
mechanizmów pułapkowania i rekombinacji nośników ładunku
metodami fotozaniku ładunku powierzchniowego, prądów termicznie
stymulowanych i termoluminescencji
Układy pomiarowe do badań: tranzystorów polowych, ogniw
fotowoltaicznych (z symulatorem światła słonecznego AM 1,5),
fotoprzewodnictwa i elektroluminescencji.
Szerokopasmowa spektroskopia dielektryczna (Novocontrol)
Spektrometr Ramana T64000 Jobin-Yvon z mikroskopem konfokalnym
Spektrometr FT Raman LabRam Brucker z mikroskopem Ramanscope
Spektrofluorymetr Fluorolog-3 Jobin-Yvon z mikroskopem
epifluorescencyjnym NIKON ECLIPSE TE 2000
UV-Vis Spektrometer VARIAN Cary 5000 ze sferą całkującą
AFM (Solver Pro) przeznaczony do badania warstw organicznych
Profilometr
Kompozyty wielofunkcyjne półprzewodnik/dielektryk dla OFETs z kanałem typu n
Przesuwające się
podłoże
Dysza
„włókna” PTCDI-C5(3)
PMMA
Mw=120 000,
Tg = 105 C
PC
Lexan (Goodfellow)
Mw=350 000, Tg = 150
C
PTCDI-C5 (3) - SynTec GmbH
Wolfen,
Półprzewodnik typu n: Dielektryk/podłoże:
dielektryk
polimer
0,0 0,2 0,40,0
1,0x10-5
U [V]
photo
curr
ent density [A
/cm
2]
300 400 500 600 7000,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
wavelenght (nm)
IPC
E (
no
rm.)
p-type
n-type Al electrodes - anode
active layer
ITO electrode - kathode glass support
•Organic Photovoltaic Cells and Photodiodes (OPV)
0,0 0,2 0,40,0
1,0x10-5
U [V]
photo
curr
ent density [A
/cm
2]
300 400 500 600 7000,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
wavelenght (nm)
IPC
E (
no
rm.)
p-type
n-type Al electrodes - anode
active layer
ITO electrode - kathode glass support
•Organic Photovoltaic Cells and Photodiodes (OPV)
Laboratorium
Elektroniki Organicznej
Tworzenie zintegrowanych, wielko
powierzchniowych układów Organic &
Large Area Electronics (OLAE) (RFID,
baterie słoneczne, sterowane matryce
diodowe, fotodetektory, czujniki)
Współpracownicy
dr Ireneusz Głowacki, dr Jarosław Jung, dr Agnieszka Ślązak,
dr Beata Łuszczyńska, dr Gabriela Wiosna-Sałyga, dr Sylwia Kotarba,
Doktoranci:
Izabela Tszydel, Magdalena Kucińska, Remigiusz Grykien, Krzysztof Kisiel
Byli doktoranci:
dr Ewa Dobruchowska, dr Roman Wojciechowski, dr Paweł Miśkiewicz
(obecnie Merck), dr Andrzej Rybak (obecnie ABB), dr Aneta Kowalska,
dr Agnieszka Mierczyńska -Vasilev (obecnie Univ. South Australia),
dr Zbigniew Szamel (obecnie CSEM); dr Michał Wiatrowski (obecnie EIF),
Tomasz Marszałek obecnie MPI-P Mainz),
Współpraca:
Waldemar Maniukiewicz, Andrzej Nosal, Maciej Gazicki-Lipman,
Zbigniew Lisik, Krzysztof Jeszka (PŁ);
Małgorzata Zagórska, Adam Proń (PW);
Adam Tracz, Piotr Bałczewski, Józef Drabowicz (CBMiM PAN);
Juliusz Sworakowski, Marek Samoć (PWr);
Andrzej Graja, Roman Świetlik (IFM PAN); Jacek Nizioł (AGH); A. Danel (URK)
Partnerzy zagraniczni z projektów:
• IP DISCEL; IP NAIMO; NoE Nanofun-Poly (6FP)
• NoE PolyNet; NoE FlexNet (7FP)
Wybrane publikacje: „Plastic electronics – nanomaterials for opto-electronic applications”
E. Dobruchowska, I. Głowacki, J. Jung, M. Wiatrowski, J. Ulanski,
in „White book: Polymer Nanoscience and Nanotechnology, a European Perpective”
Ed. J.-P.Pascault, S. Russo, R.J.J. Williams, pp. 169-201, ISBN: 978-88-96051-00-9 (2008)
“Thermoluminescence of the blue light-emitting system based on poly(9-vinylcarbazole) doped with a pyrazoloquinoline dye”
B. Luszczynska, E. Dobruchowska, I. Glowacki, A. Danel, J. Ulanski; J. Lumin., 129 1215–1218 (2009)
“Self-assembly of polyperylenediimide based semiconductor on polymer substrate”,
M. Wiatrowski, E. Dobruchowska, W. Maniukiewicz, U. Pietsch, J. Kowalski, Z. Szamel, J. Ulanski, Thin Solid Films, 18, 2266-
2270 (2010)
“Anisotropy in structural and physical properties in tetrathiafulvalene derivatives-based zone-cast layers as seen by Raman
spectroscopy, UV-visible spectroscopy, and field effect measurements”
S. Kotarba, J. Jung, A. Kowalska, T. Marszalek, M. Kozanecki, P. Miskiewicz, M. Mas-Torrent, C. Rovira, J. Veciana,
J. Puigmarti-Luis, J. Ulanski; J. Appl. Phys, 108, 014504 (2010)
“Role of geometry, substrate and atmosphere on performance of OFETs based on TTF derivatives”T. Marszalek, A. Nosal,
R. Pfattner, J. Jung, S. Kotarba, M. Mas-Torrent, B. Krause, J. Veciana, M. Gazicki-Lipman, C. Crickert, G. Schmidt, C. Rovira,
J. Ulanski; Org. Electron., 13, 121-128 (2012)
“Conductivity Measurements”
I. Glowacki, J. Jung, J. Ulanski, and A. Rybak,
in: K. Matyjaszewski and M. Möller (eds.) Polymer Science: A Comprehensive Reference, Vol. 2, pp. 847–877, Amsterdam:
Elsevier BV (2012).
“Persistent photoexcitation effect on the poly(3-hexylthiophene) film: Impedance measurement and modelling”
C. H. Kim, K. Kisiel, J. Jung, J. Ulanski, D. Tondelier, B. Geffroy, Y. Bonnassieux, G. Horowitz; Synth. Met., 162, 460-465 (2012)
“High-mobility and low turn-on voltage n-channel OTFTs based on solution processable derivative of naphthalene bisimide”
I. Tszydel, M. Kucinska, T. Marszalek, R. Rybakiewicz, A. Nosal, J. Jung, M. Gazicki-Lipman, C. Pitsalidis, C. Gravalidis, S.
Logothetidis, M. Zagorska and J. Ulanski; Adv. Funct. Mat., 22, 3840–3844 (2012)
Ostatnio realizowane najważniejsze projekty europejskie
1. Nanoscale of Integrated Processing of Self-Organizing Multifunctional
Organic Materials (Integrated Project NAIMO, 6th European Frame
Programme)
2. Nanostructured and Functional Polymer-Based Materials and
Nanocomposites (NoE NANOFUN-POLY, 6th European FP), followed by:
ECNP S.c.a.r.l. - European Centre for Nanostructured Polymers
3. Dielectric Spectroscopy and Complementary techniques for molecular
Dynamic Study of Polymers and Organic Crystals (Marie Curie Host
Fellowships for Transfer of Knowledge: Project DIELPOL, 6th European FP)
4. Organic and large-area electronics, visualisation and display systems
(Network of Excellence PolyNet, 7th European FP)
5. Network of Excellence for building up Knowledge for improved Systems
Integration for Flexible Organic and Large Area Electronics (FOLAE) and its
exploitation (Network of Excellence FlexNet, 7th European FP)
ECNP S.c.a.r.l.
European Centre for Nanostructured Polymers
www.ecnp.eu.org
Founder partners of ECNP: INSTM
(Italian Consortium of Materials Science
and Technology), INSA VALOR (Lyon,
France), IPF (Leibniz-Institute of
Polymer Research Dresden, Germany),
INASMET (San Sebastian, Spain),
FORTH (Foundation for Research and
Technology Hellas, Patras, Greece),
SICOMP (Swedish Institute of
Composites, Pitea, Sweden), TUL
(Technical University of Lodz, Poland),
UMBRIA INNOVATION (Terni, Italy)
The Chairman of the Board of ECNP: Prof. Josè M. Kenny from the University of Perugia (UdR INSTM, Italy)
The Vice-Chairman: Prof. Jean-Francois Gerard from UMR CNRS 5627 Ingénierie des Matériaux Polymères, Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires, INSA (Lyon, France).
