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(noticias nanowerk) La electrónica orgánica es un campo que ha despertado gran interés en los círculos académicos e industriales debido a sus posibles aplicaciones en OLED y células solares orgánicas, ofreciendo ventajas como ligereza, flexibilidad y rentabilidad.
Estos dispositivos se fabrican depositando una fina película de moléculas orgánicas sobre un sustrato que actúa como electrodo. Su función es controlar la transferencia de electrones entre la película delgada y el sustrato.
Por lo tanto, comprender el comportamiento de los electrones en la interfaz sustrato-película delgada junto con las propiedades electrónicas de la película delgada orgánica es crucial para el desarrollo posterior de la electrónica orgánica. Además, la observación simultánea de los electrones fotoportadores y la fotoexcitación intramolecular proporcionaría más información sobre las películas delgadas de moléculas orgánicas.
Aunque los estados electrónicos estáticos de películas delgadas de moléculas orgánicas se han estudiado en detalle utilizando una técnica llamada espectroscopia fotoelectrónica, capturar con precisión el comportamiento dinámico de los electrones que intentan expresar sus funciones en dispositivos ha sido un desafío y ha obstaculizado el progreso.
Un grupo de investigación dirigido por el profesor asociado Masahiro Shibuta de la Escuela de Graduados en Ingeniería de la Universidad Metropolitana de Osaka utilizó espectroscopía de fotoemisión de dos fotones (2PPE) para observar el comportamiento electrónico y la estructura de la superficie de una película delgada de moléculas de trifenileno (TP) depositadas en una sustrato de grafito, microscopía de efecto túnel y difracción de electrones de baja energía. Los resultados (Revista de Química Física C«El sondeo de fotoportadores de electrones y excitones en una película monocapa orgánica estudiada mediante espectroscopia de fotoemisión de dos fotones») mostró que las moléculas de TP tienen una estructura especial en la que se adsorben en una configuración fija sobre el sustrato.
![Moléculas de trifenileno (TP) adsorbidas en configuración vertical sobre un sustrato de grafito](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/id64881_1.jpg)
Ambos electrones se inyectaron desde el sustrato en las moléculas de TP mediante irradiación de luz, y los electrones fotoexcitados en la película delgada molecular se pudieron observar con éxito simultáneamente en una sola muestra.
Además, también se observó una fuerte fotoluminiscencia en una película delgada con una sola capa de moléculas en una estructura especial donde las moléculas estaban adsorbidas diagonalmente sobre el sustrato, como en el caso de las moléculas de TP. Se espera que estos resultados contribuyan al desarrollo de nuevos materiales luminiscentes y al avance de dispositivos electrónicos orgánicos funcionales.
«La espectroscopia 2PPE sigue siendo un método novedoso para evaluar estados electrónicos, pero adolece del hecho de que a veces los estados electrónicos se observan bien y otras no, a pesar de que una medición bien optimizada requiere mucho tiempo», dijo el profesor Shibuta. “Nuestros resultados mostraron que la visibilidad del estado electrónico está estrechamente relacionada con el modo de adsorción de la molécula en el sustrato y sus propiedades electrónicas. En otras palabras, no sólo el tipo de moléculas sino también su disposición deben controlarse adecuadamente para crear un dispositivo que pueda expresar plenamente sus funciones. Me complace que nuestra investigación proporcione información sobre el desarrollo de materiales funcionales para aplicaciones prácticas”.
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