University of Oulu

Pienimolekyyliset orgaaniset yhdisteet aurinkokennoissa, valodiodeissa ja transistoreissa

Saved in:
Author: Karvonen, Eero1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Science, Chemistry
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 3.5 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201705041676
Language: Finnish
Published: Oulu : E. Karvonen, 2017
Publish Date: 2017-05-04
Physical Description: 58 p.
Thesis type: Master's thesis
Tutor: Heiskanen, Juha
Kainulainen, Tuomo
Reviewer: Heiskanen, Juha
Kainulainen, Tuomo
Description:

Tiivistelmä

Puolijohde-elektroniikan kulutuksen kasvun myötä harvinaisten ja ko. teknologian ainesosina kriittisten metallien loppuminen on realistinen globaali uhkakuva. Perinteisten piipohjaisten puolijohteiden tutkimuksen rinnalla elänyt orgaanisten puolijohteiden tutkimushaara on 2000-luvulla avannut uuden mahdollisen suunnan puolijohdeteknologian tulevaisuudelle. Tässä pro gradu -tutkielmassa esitellään orgaanisen puolijohde-elektroniikan päätyypit eli aurinkokenno (engl. organic solar cell, OSC), valodiodi (engl. organic light-emitting diode, OLED) sekä kenttävaikutteinen transistori (engl. organic field-effect transistor, OFET). Tutkielmassa keskitytään näissä sovelluksissa käyttökelpoisten pienimolekyylisten orgaanisten yhdisteiden tarkasteluun. Tutkielma on luonteeltaan kirjallisuuskatsaus, jonka tärkeimpänä lähdemateriaalina on käytetty kattavia ja ajankohtaisia review-artikkeleita[1–8] sekä lukuisia tutkimusartikkeleita ja myös Internet-aineistoa. Orgaanisten puolijohteiden yhdisteiden tärkeimpiin ominaisuusvaatimuksiin kuuluvat mahdollisimman konjugoitunut orbitaalijärjestelmä, sähkövarausten kulkua tehostava poolisuus, kemiallinen vakaus sekä tiivis pakkautumiskyky molekyylien välisen vuorovaikutuksen lisäämiseksi. Myös yhdisteiden syntetisoiminen sekä materiaalien prosessointi tulee olla edullista ja yksinkertaista ollakseen kilpailukykyistä. Tutkielman päätelminä todetaan, että käyttökelpoisia ja tulevaisuuden täysin orgaanisissa materiaaleissa lupaavia yhdistetyyppejä ovat esimerkiksi oligotiofeenit, trifenyyliamiinit, merosyaniinit, kinakridonit ja ftalosyaniinit sekä näiden lukemattomat muunnelmat. Kun komponenttien tehokkuus- ja kestävyysparametrit saavuttavat kaupallisesti riittävän tason, näiden materiaalien pohjalta voidaan kehitellä ratkaisuja, joita tullaan näkemään maailmanlaajuisessa aurinkoenergia- ja valaistusinfrastruktuurissa ynnä muissa elektroniikan sovelluksissa.

see all

Subjects:
Copyright information: © Eero Karvonen, 2017. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.