Análise das propriedades óticas do poli( 3-metiltiofeno) (P3MT) sintetizado eletroquimicamente

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Os semicondutores orgânicos possuem características físicas bastante parecidas com as dos semicondutores inorgânicos, podendo ser utilizados na fabricação de LEDs, células fotovoltaicas e lasers. Os polímeros semicondutores apresentam as seguintes vantagens sobre os semicondutores inorgânicos: (a) maior flexibilidade e maleabilidade; (b) a possibilidade e facilidade de realizar pequenas mudanças estruturais no monômero do polímero de forma a alterar as propriedades físicas e químicas; (c) a simplicidade das técnicas de fabricação e (d) o baixo custo de produção. Dentre os poli(3-alquiltiofenos) (P3AT), o poli(3-metiltiofeno) (P3MT) tem potencialidade como dispositivo emissor de luz. Politiofenos e derivados tem uma boa estabilidade química em condições ambientais, produzindo assim interfaces estáveis com eletrodos metálicos comumente utilizados em eletrônica. O P3MT foi sintetizado eletroquimicamente através da oxidação do monômero, 3-metiltiofeno, utilizando uma cela com três eletrodos e uma solução constituída do monômero e do eletrólito LiClO4 ou Et4NBF4 em acetonitrila. Os filmes poliméricos foram depositados sobre os substratos condutores transparentes de óxido de estanho dopado com flúor (FTO). Como eletrodo auxiliar foi utilizado uma placa de platina e como eletrodo de referência foi utilizado Ag/AgCl. Os filmes foram analisados por espectroscopia no infravermelho (FTIR), ressonância paramagnética eletrônica (EPR), espectroscopia de absorção por refletância no ultravioleta-vísivel (UV-VIS) e espectroscopia de fotoluminescência (PL). Os espectros de FTIR apresentaram as freqüências características do P3MT e, juntamente com os resultados de EPR, possibilitaram caracterizar os portadores de carga e identificar estruturas benzênicas e quinônicas na formação das cadeias do P3MT devido à dopagem do material. Os espectros de absorção UVVis possibilitaram a obtenção do “gap” de energia médio do P3MT e apresentaram a banda de transição _-_* e uma banda de bipólaron. Nos espectros de PL, com variação da potência de excitação e da temperatura, foram realizados estudos através de ajustes com gaussianas, considerando a forte probabilidade da existência de duas contribuições distintas de emissão na formação dos espectros. Estas duas contribuições foram atribuídas à emissão das cadeias mistas (gaussiana centrada em maior energia) e a emissão das cadeias benzênicas (gaussiana de menor energia) presentes no material polimérico formado.

ASSUNTO(S)

semicondutores orgânicos polímeros - propriedades óticas fotoluminescência eletroquímica - síntese organic semiconductors polymers optical properties photoluminescence

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