Publicação: Transporte eletrônico em sistemas semicondutores orgânicos
emissores de luz
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
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Resumo
Nesse texto, as propriedades estruturais e eletrônicas de compostos semicondutores orgânicos
derivados de calcogenofeno-dialcóxifenileno são estudadas por Teoria do Funcional
da Densidade com correções semi-empíricas. A estrutura eletro-óptica dos compostos cujo
calcogênio varia entre Enxofre, Selênio e Telúrio é determinada para duas arquiteturas
moleculares de cadeia principal diferentes e é entendida como parâmetro determinante
para a compreensão das propriedades de transporte eletrônico por essas estruturas. Com
isso, uma forte dependência do transporte é associada com a estrutura eletrônica estática,
sendo a estrutura eletrônica dinâmica determinada a fim de comprovação de modelos.
Também são estudadas as influências do ramo lateral solubilizante na morfologia dos
filmes e as propriedades de condução associadas. Uma análise via interações quânticas
dentro do formalismo do funcional da densidade é desenvolvido para avaliar a relação
entre arquitetura molecular e estrutura eletrônica e considerações baseadas em Teoria de
Grupo são feitas sobre as arquiteturas alvo, cujas simetrias são associadas às dependências
energéticas dos orbitais de interesse. Com esses conceitos, uma nova geometria de célula
fotovoltaica é proposta e semi-desenvolvida, onde todas essas influências benéficas podem
ser pronunciadas a fim de desenvolver dispositivos com maior eficiência de conversão
excitônica em arquiteturas híbridas orgânicas-inorgânicas.
Abstract
In this text, the structural and electronic properties of organic semiconductor compounds
derived from chalcogenophene-dialkoxyphenylene are studied by Density Funcional Theory
with semi-empirical corrections. The electro-optical structure of the compunds whose
chalcogene varies among Sulfur, Selenium and Tellurium is determined for two distinct
backbone molecular architectures and it is understood as a key-parameter to the comprehension
of the properties of electronic transport on these structures. Moreover, a
strong dependency of transport on the static electronic structure is developed, when the
dynamic electronic structure is only determined for model comprovation. The influences
of lateral branches on the morphology and associated conduction properties are also studied.
An analysis based on the quantum interactions within density functional framework
was carried out in order to evaluate the relation architecture-electronics and considerations
based on Group Theory are performed on the target geometries, whose symmetry are
associated to the energetic dependencies of interesting orbitals. With these concepts, a
novel photovoltaic cell geometry is proposed and semi-developed, where all the benefical
influencies can be highlighted so that high-efficiency excitonic conversion devices can be
developed based on organic-inorganic hybrid architectures.
Palavras-chave
Semicondutores orgânicos, Modelagem molecular, Transporte eletrônico, Telurofenos, Organic semicondutors, Molecular modelling, Electronic transport, Tellurophenes, Semicondutores orgânicos, Funcionais
de densidade
Citação
SILVA, Hugo Santos. Transporte eletrônico em sistemas semicondutores orgânicos
emissores de luz. 2012. 190 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2012.358