Введение к работе
з
Актуальность темы. Фталоцианины (Рс) и их комплексы с металлами (МРс) обладают уникальными химическими и физико-химическими свойствами Большая сопряженная циклическая система приводит не только к глубокому цвету этих соединений, но и к появлению полупроводниковых свойств МРс широко используются в качестве органических пигментов и красителей различного типа. Вследствие макроциклического эффекта они обладают высокой хемо- и термостабильностью
Анализ литературных данных показывает, что наибольшее число работ посвящено СиРс. Менее изучены в плане полупроводниковых свойств, комплексы фталоцианина цинка, алюминия, свинца и других металлов.
Все большее внимание как перспективные органические полупроводники приобретают фталоцианины редкоземельных элементов (LnPc). Интерес к таким соединениям обусловлен возможностью варьирования их состава, строения и их люминесцентными свойствами При этом изучение LnPc ограничивается в основном синтезом и исследованием их оптических свойств, тогда как их физико-химические и электрофизические свойства остаются вне поля внимания.
Перспектива управления составом и структурой МРс открывает возможность направленного конструирования наноматериалов Отсутствие системности и комплексного подхода при изучении физико-химических свойств металлофталоцианинов не позволяет выявить и объяснить разнообразные зависимости «структура - свойство» Поэтому детальное исследование свойств МРс, содержащих различные металлы, периферийные заместители, аксиальные лиганды, а также гетероструктур на их основе является актуальным как с точки зрения фундаментальной науки, так и для решения практических задач создания оптоэлектронных устройств
^иссептяттионная пабота выполнена в памках задания Фепепального агентства по образованию Минобрнауки РФ на проведение научных исследований по тематическому плану НИР СПбГТИ (ТУ). «Разработка научных основ создания низкоразмерных и светоуправляемых молекулярных систем»
(номер государственной регистрации 0120 0411086), а также при финансовой поддержке РФФИ (грант № 05-03-32823).
Цель работы. Цель настоящей работы - установить как электронная структура молекул и морфология тонких пленок МРс влияют на фотоэлектрические и физико-химические свойства созданных на их основе гетерострукгур.
Научная новизна. В рамках единого методологического подхода с использованием комплекса современных экспериментальных методов проведено систематическое исследование физико-химических свойств синтезированных МРс, отличающихся атомом металла, периферийными заместителями, а также аксиальными лигандами. Проанализировано влияние электронной структуры макроцикла, атомного радиуса центрального металла, природы заместителей, эффектов среды на морфологию тонких слоев МРс и их способность к переносу заряда.
Изучена люминесценция впервые синтезированных смешаннолигандных комплексов лантаноидов в растворах и полимерных матрицах.
Показана способность металлофталоцианинов изменять морфологию пленок в зависимости от заместителей, центрального атома и природы подложки
Определены фундаментальные фотоэлектрические параметры МРс, характеризующие их способность выступать в качестве фотогенерирующих и/или транспортных слоев в оптоэлектронных фотопреобразователях энергии.
Практическая значимость. Результаты исследований вносят вклад в физическую химию поверхности и межфазных границ, тонких пленок органических материалов, а также в методологию направленного синтеза макрогетероциклических соединений и исследования их физико-химических свойств
Совместно с лабораторией физико-химических свойств полупроводников ФТИ им А Ф. Иоффе РАН (рук. лаб проф., д.т н. Теруков Е.И.) созданы новые гетероструктуры на основе синтезированных МРс, показана возможность их применения в оптоэлектронике и полупроводниковой технике в качестве многополосных фотопреобразователей оптического излучения.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на IV, V Международных конференциях «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» (Санкт-Петербург, 2004, 2006), Международной конференции ICANS 21 - Science and Technology (Португалия, Лиссабон, 2005), VII Российской конференции по физике полупроводников «Полупроводники» (Звенигород, 2005), III Всероссийской конференции (с международным участием) «Химия поверхности и нанотехнология» (Санкт-Петербург - Хилово, 2006), XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва, 2007)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей в академических журналах, из них в журналах рекомендованных ВАК - 1 статья, тезисы 6 докладов на Всероссийских и международных конференциях
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, списка использованных сокращений, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы (184 ссылки) Материал изложен на 132 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц, 24 рисунка, 9 схем
Похожие диссертации на Синтез и исследование физико-химических свойств металлофталоцианинов для оптоэлектронных изделий
