Elektronika organiczna w polskich laboratoriach

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
Akademia Górniczo-Hutnicza
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
Katedra Fizyki Materii Skondensowanej
prof. dr inż. Wojciech Łużny
dr hab. inż. Andrzej Bernasik
• Pomiary elektryczne i spektroskopowe
organicznych/polimerowych struktur
cienkowarstwowych
dr
dr inż.
dr inż.
dr inż.
• Charakterystyka własności
strukturalnych, morfologii i składu
chemicznego cienkich warstw
Jacek Nizioł
Paweł Armatys
Jakub Haberko
Maciej Śniechowski
mgr inż. Mateusz Marzec
• 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
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
Katedra Fizyki Materii Skondensowanej
Badania strukturalne cienkich warstw
Schematyczna ilustacja
teoretycznej różnicy między
dyfraktogramami próbek
zawierających fazę amorficzną
oraz zorientowaną
Przykładowy dyfraktogram 2D
potwierdzający wymuszoną
przez podłoże orientację płaszczyzn
krystaliczych naniesionej z materiału
małocząsteczkowego
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
partly
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
Katedra Fizyki Materii Skondensowanej
Spektrometria mas jonów wtórnych (SIMS)
działo
jonowe
detektor
elektronów
y
x
obraz
topografii
powierzchni
spektrometr
masowy
detektor
jonów
N
widmo mas
m/q
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
N
t
y
profil - rozkład
izotopów
względem głębokości
x
mapa 2D - powierzchniowy
rozkład izotopów
x
mapa 3D - przestrzenny
rozkład izotopów
y
t
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]
[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
Powstające samorzutnie mikromacierze białkowe
15mm
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
FF = 0,38
h = 1,66%
FF = 0,58
h = 3,46%
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
FF = 49
h = 2,45%
C.M. Björström-Svanström, J. Rysz et al.
Advanced Materials 21 (2009) 1-6, l. cytowań 23
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. 1Hpirazolo[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
Bis-pirazolo[3,4-b; 4,3-e]pirydyny
Pochodne 2-fenylo-1,3-benoksazolu
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.
eVKomórka
2.5
trójwarstwowa-próżniowe napylanie
przykład
2.38
3.0
AlQ
45 nm
50 nm
66 nm
Mg:Ag
3.6
Lmax = 20800 cd/m2
η ex=1.17%; ηPW=3.62 lm/W; CIE(x,y): 0.28; 0.63
4.8
5.6 5.55
5.95
R2
N
N
R3
N
N
N
N
TPD
N
R1
R1,R2= Me,toluil,Ph,tert-Bu
R3 = NPh2, tert-Bu, CPh3
J.Funaki, K.Imai, K.Araki, A.Danel, P.Tomasik, Polish.J.Chem., 78, 843 (2004)
N
N
eV
BPP-OLED
2.0
2.7
Mg:Ag
5.5
N
Mg:Ag 50 nm
TPBI
NPB
N
N
CBP
N
2.2
BPP
2.7
2.9
6.2
N
N
N
46 nm
20 nm
20 nm
6.0
N
N
N
N
4.8
5.2
N
N
BPP 2%:TPBI
ITO
N
N
3.7
BPP 2%:TPBI
CBP
NPB
2.9
X
NPB
2.2
HOST-GUEST
5.2
6.0
ITO
4.8
L = 400-900 Cd/m2; ηex = 0,75-1,26 [%]; CIE(X,Y)= (0,16-0,20; 0,10-0,41)
6.2
Mg:Ag
3.7
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
domieszkowane nanocząstkami, tranzystory, fotowoltaika)
(polimery
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 molekularnych” 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
Fotowoltaika organiczna w IEL/OW:
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]
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.
H
H
N
H
N
n
:
S
N
IEL/OW dysponuje następującą aparaturą:
- 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 2595%.
- do badania odporności na nasłonecznienie: komora z lampą ksenonową o
2
mocy 6500 W o całkowitej powierzchni naświetlania próbek 7200 cm .
- 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
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
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
4.M. Palewicz, A. Iwan
Photovoltaic phenomenon in polymeric thin layer solar cells, Current Physical Chemistry,
ISSN: 1877-9468, 1, 27-54, 2011.
5.M. Palewicz, A. Iwan
Polimerowe ogniwa słoneczne, POLIMERY, 56 nr 2, 99-107, 2011.
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
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
Lokalizacja ładunku w jednowymiarowych metalach organicznych ze
ściśle jednorodnymi stosami molekuł (o-DMTTF)2X (X = Cl–, Br– , I–)
Widma odbiciowe IR
Struktura kryształu
(o-DMTTF)2Br
0.9
E II c
0.7
Reflectance
o-DMTTF
Badania spektroskopowe:
300 K
275 K
250 K
225 K
200 K
150 K
100 K
60 K
40 K
20 K
5K
(o-DMTTF)2Br
0.8
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
- rozkład ładunku w przewodzących
stosach molekuł
- parametry struktury pasmowej
- natura przejścia metal-izolator
0.1
0.0
2500
5000 7500 10000 12500 15000
-1
Wavenumber (cm )
Widma Ramana
wiązanie wodorowe C-H····Br
(o-DMTTF)2Br
1483
500
 = 633 nm
Przewodnictwo elektryczne równolegle
do stosu molekuł:
σ ║(300 K)= 150 S/cm
 = 633 nm
Temp.
σ║ ⁄ σ┴ ≈ 400
450
420
440
460
1605
300 K
225 K
150 K
80 K
60 K
40 K
10 K
Anizotropia:
Izostrukturalne kryształy (o-DMTTF)2X
doznają przejścia fazowego
metal-izolator w temperaturze T ≈ 50 K
(o-DMTTF)2Br
1510
Intensity
-------
480
500
-1
Wavenumber (cm )
520
1400
1473
1572
1450
1500
1550
1600
-1
Wavenumber (cm )
1650
Spektroskopowe badania przewodników organicznych z
wiązaniem halogenowym między molekułami donora i akceptora
NC
CN
NC
CN
TCNQ
TCNQ
Ered = +0.14
V = +0.14 V
Ered
CN
CN
Konwersja od stanu neutralnego
do stanu
NC
NC
jonowego w krysztale (EDT-TTFI2)2(TCNQF)
F
S
S
SS
S
S
I
S
SS
S
S
IS
EDT TTFI
EDT
TTFI2
2
Eox = +0.57
V +0.57 V
Eox =
I NC
NC
NC
NC
I
CN
TCNQF
TCNQF
Ered = +0.26
V = +0.26 V
Ered
CN
CN
TCNQF → TCNQF
0
TCNQF
F
NC
TCNQF
F
CN
Temperaturowa ewolucja widma IR
w obszarze drgań rozciągających C≡N
pokazuje przemianę:
CN
TCNQF2 TCNQF2
Ered = +0.30
V = +0.30 V
Ered
CN
CN
NC
F
2204
CN
NC
NC
2188
2175
F
_
F
EDT-TTFI2
Struktura warstw EDT-TTFI2 - TCNQF
Absorbance (Arb. units)
2227
8K
40K
60K
70K
80K
100K
120K
140K
160K
200K
300K
Wiązanie halogenowe między warstwami
2142
2176
2210
2244
-1
Wavenumber (cm )
2278
KRYSZTAŁY MOLEKULARNE 2012
Instytut Fizyki Molekularnej
Nowy zmodyfikowany korol
Polskiej Akademii Nauk
KRYSZTAŁY MOLEKULARNE 2012
POZNAŃ
Nowy zmodyfikowany korol
Diada fuleren-korol
K. 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 donoracceptor systems photoluminescence, based on tetrahedral spirolinker. 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
Adam Proń
Ireneusz
Wielgus
Magistranci w roku
akademickim 2012/2013:
Klaudyna Leniarska
Joanna Porębska
Mariusz Materna
Kamil Niedziółka
Renata
Rybakiewicz
Paweł Kurach
Ewa Kurach
Piotr Bujak
Paweł
Gawryś
Kamil Kotwica
Grzegorz Gąbka
Łukasz Skórka
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
REPREZENTATYWNE PUBLIKACJE
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).
POLITECHNIKA WARSZAWSKA, WYDZIAŁ CHEMICZNY
PROJEKTY BADAWCZE
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
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
Główne
Lipiec,kierunki
mgr inż.badań:
Marek Kościelski, dr. inż. Piotr Konarski.
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
podłoża: Folie PET/ITO, szkło/ITO, folie PEN, PET, Kapton oraz
papier
związki funkcyjne: PEDOT:PSS, PANI , organiczne związki
elektroluminescencyjne , materiały polimerowe zawierające nanometale, nanorurki węglowe, grafen
Techniki druku: InkJet, sitodruk, spin coating
Wyposażenie laboratorium:
Skaningowy mikroskop elektronowy, Mikroskop sił atomowych,
Ścieżka przewodząca na
mikroskop optyczny i metalograficzny, spektrofotometr UV-ViS, SIMS papierze - druk strumieniowy
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
Przykłady wykonanych
modeli;
powierzchniowego
i pomiaru
chropowatości powierzchni.
Antena RFiD
Dioda OLED
Kontakt:
Grażyna Kozioł
tel.: 226192241 wewn.213
601367915
[email protected]
Znak graficzny
Sienkiewicza 112, Lodz, Poland
Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk Sienkiewicza 112,
90-363 Łódź
Zespół Struktury Powierzchni Materii Miękkiej
prof. dr hab. Adam Tracz; 2 doktorantów, 2 wakaty
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
Sienkiewicza 112, Lodz, Poland
Cienkie warstwy do tranzystorów polowych
THIN SOLID FILMS
517, 982 (2008)
JACS 125, 1682 (2003)
O
O
O
100 µm
O
O
S
S
Organic Electronics 9, 143, 2008
O
C12H25O
N
N
O
C12H25
C12H25O
N
N
O
C12H25
100 mm
Sienkiewicza 112, Lodz, Poland
-
silnie zorientowane warstwy wykazujące nieliniowe właściwości optyczne
Host perhydrotriphenylene (PHTP)
Guest N,N-dimethyl-4(4-nitrophenylazo)-aniline (DNAA)
Second Harmonic Generation (SHD)

1064 nm
(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)
2

532 nm)
Optical Materials, 33, 1464 (2010)
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) )
OR
RO
N
N
N
H
H
N
N
a = 5.21 nm
N
N
N
RO
RO
OR
T > 60˚C
a=5.21 nm;
70C
b = 3.25 nm
a = 3.22 nm
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.
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.
Ar II
Ar I
X
Y
OR
•
Ar II
Ar I
X
Dendrimer
Oferta:
Polymer
Y
OR
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.
Policykliczne, skondensowane węglowodory (hetero)aromatyczne zsyntezowane
według własnej metodologii
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 10047/10.
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
O
O
OMe
O
Me
ФF = 0.32
OMe
OMe
O
O
OMe
O
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
Wytwarzanie włókniny w procesie elektroprzędzenia
Obraz mikroskopowy włókniny utworzonej
z nanowłókien PEO w procesie elektroprzędzenia
(SEM),
Stanowisko do elektroprzędzenia z roztworu
Obraz AFM włókna polikaprolaktonu
z 10 % roztworu polimeru
Wytwarzanie włókniny melt-blown
Obraz mikroskopowy
włókniny utworzonej z
mikrowłókien PP/PCL
w procesie melt-blown
(SEM)
Stanowisko do malt-blown
Drukowanie: ścieżki na tekstyliach
Techniki druku: sitodruk, druk strumieniowy
Stosowane substancje funkcjonalizujące: polipirol syntetyzowany chemicznie
i domieszkowany, nanorurki węglowe
Kompozycja
+
funkcjonalizująca
Substrat
tekstylny
300
200
150
100
50
0
1
63
125
187
249
311
373
435
497
559
621
683
745
807
R, kΩ
250
wydruki o właściwościach
elektroprzewodzących,
właściwościach sensorycznych,
drukowanie,
bakteriostatycznych
utrwalanie
UV
time, s
Odpowiedzi rezystancyjne
dzianiny zadrukowanej
nanorurkami węglowymi
poddanej procesowi
Drukarka cyfrowa PIXDRO
Reakcja na cykliczne zmiany temperatury,
sensorycznej włókniny wykonanej techniką
melt-blown z polimeru PP/PCL z
nanododatkami
Reakcja na cykliczne zmiany
temperatury, tkaniny poliestrowej
zadrukownej kompozycją atramentową
na bazie nanorurek węglowych
Stanowisko do badania sensoryczności
na bodziec termiczny
R (rel)= (R -R i)/R
Reakcja na cykliczną obecność oparów
acetonu(100ppm), sensorycznej włókniny
wykonanej techniką melt-blown z polimeru
PLA
z nanododatkami
0
-0,5
-1
-1,5
0
100
200
300
400
T im e [s]
Reakcja na cykliczną obecność oparów
toluenu (100ppm), sensorycznej włókniny
wykonanej techniką elektroprzędzenia
z polimeru PEO z nanododatkami
Stanowisko do badania sensoryczności
na opary
a)
b)
Prototyp rękawiczki reagującej na ruchy palca (a),
Opaska reagująca na ruch klatki piersiowej, umożliwiającej monitorowanie oddechu (b).
Prof. dr hab. inż. Izabella
Krucińska
Tel.42 631 33 17
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
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.
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
Półprzewodnik typu n:
Dielektryk/podłoże:
PMMA
Mw=120 000,
Tg = 105 C
PTCDI-C5 (3) - SynTec GmbH
Wolfen,
Dysza
PC
Lexan (Goodfellow)
Mw=350 000, Tg = 150
C
„włókna” PTCDI-C5(3)
Przesuwające się
podłoże
dielektryk
polimer
Laboratorium
Elektroniki Organicznej
2
Al electrodes - anode
n-type
photocurrent density [A/cm ]
•Organic Photovoltaic Cells and Photodiodes (OPV)
1,0x10
-5
1,0
active layer
ITO electrode - kathode
active layer
Tworzenie zintegrowanych, wielko
powierzchniowych układów Organic &
Large Area Electronics (OLAE) (RFID,
baterie słoneczne, sterowane matryce
diodowe, fotodetektory, czujniki)
IPCE (norm.)
0,6
1,0x10
-5
0,4
1,0
0,0
0,0
0,2
U [V]
glass support
p-type
ITO electrode - kathode
0,8
glass support
0,4
0,2
0,8
IPCE (norm.)
Al electrodes - anode
2
n-type
p-type
photocurrent density [A/cm ]
•Organic Photovoltaic Cells and Photodiodes (OPV)
0,0
0,6
300
400
500
600
wavelenght (nm)
700
0,4
0,0
0,0
0,2
0,4
0,2
U [V]
0,0
300
400
500
600
wavelenght (nm)
700
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, 22662270 (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).