Эксπир
Регистрация / Вход

Органические материалы с квантовыми точками для фотонных конвертеров энергии

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3065
Организация
ФИАН
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Внебюджетные средства
0,2 млн

Работы должны проводиться в рамках критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» Работы должны соответствовать по предполагаемому исполнению лучшим мировым стандартам. Создаваемый научно-технический задел должен обеспечивать в будущем проведение опытно-конструкторских и технологических работ на конкурентном уровне. Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.

Соисполнители

Организация
ФНМ
Организация
ЦФ РАН

Этапы проекта

1
22.03.2007 - 31.08.2007
Исследована люминесценция (КТ) в матрице из полистирола. При этом использовались три различных типа нанокристаллов: КТ CdSe, КТ типа ядро/оболочка CdSe/CdS и гетероструктуры типа ядро/оболочка CdTe/CdSe в режиме пространственно разделенных носителей заряда. Коллоидные нанокристаллы синтезированы методом импульсной нуклеации, исходя из олеата кадмия в среде высококипящего растворителя по схеме, аналогичной [R.B.Vasiliev, S.G.Dorofeev, D.N.Dirin, D.A.Belov, T.A.Kuznetsova. Mendeleev Commun., 14(4), 169, 2004.]. В типичном синтезе для получения олеата кадмия 0.5 ммоль ацетата кадмия и 1.5 ммоль олеиновой кислоты растворяли в 5 мл дифенилового эфира. Реакционная смесь нагревалась при 140оС в течение часа в непрерывном токе аргона для отгонки воды и уксусной кислоты. Гетероструктуры типа ядро/оболочка CdTe/CdSe не могут быть получены по аналогичной методике, поскольку в данных условиях при сильном пересыщении раствора по прекурсорам одновременно с ростом оболочки происходит зародышеобразование фазы CdSe. Для предотвращения этого процесса методика синтеза гетероструктур была модифицирована: проводилась совместная медленная инжекция прекурсоров (олеата кадмия и триоктилфосфин селенида) в горячий раствор КТ CdTe. Контроль хода синтеза осуществлялся постоянным пробоотбором и исследованием отобранных аликвот методом оптической спектроскопии поглощения.
Размер ядра был определен по длине волны экситонного поглощения по известной калибровке Pengа. Толщину оболочки CdS в таких КТ определяли по калибровке для CdSe. В случае гетероструктур типа ядро/оболочка CdTe/CdSe размер оболочки определяли по разработанной ранее квантово-механической модели. Полученное значение (1,2 нм) находится в соответствии с заложенным синтетически количеством прекурсоров соотношением H/R=0,31. Концентрации наночастиц определялись также с помощью калибровочной зависимости коэффициента экстинкции от размера наночастиц, по формуле Буггера-Ламберта-Бера.
Синтезированы и охарактеризованы различными физико-химическими методами тетрадентатные основания Шиффа (H2L), производные салицилового альдегида (H2SAL1, H2SAL2), о-ванилина (H2MO1, H2MO2) с этилендиамином и о-фенилендиамином. Изучено взаимодействие H2L с Zn(CH3COO)22H2O в метаноле при различных температурах. Изучено влияние природы органических лигандов и комплексообразования на термические и фотолюминесцентые свойства (относительный квантовый выход, время жизни возбужденного состояния) полученных соединений.
Начаты расчеты кластера, содержащего по 54 атома Cd и Se. Стартовым приближением для геометрической конфигурации частицы послужила конфигурация фрагмента кристаллической решетки CdSe, ограниченного сферической поверхностью, с последующей коррекцией для поддержания точной стехиометрии.
За отчетный период защищены две бакалаврские диссертации студентов МФТИ (Д.Пушкарев и Е.Передерей), а также представлена к защите кандидатская диссертация (А.Я.Фрейдзон)
Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН заключил договор с ООО «Патентная фирма Пропатент», на основании которого Исполнитель провел по Заданию Заказчика патентные исследования по патентной документации России, США, Японии, Германии, Великобритании, Франции по классу H01 L51/00 МПК, по научно-техническим источникам, включая монографии и статьи в специализированных периодических изданиях, с представлением отчета о проведенных патентных исследованиях по форме согласно ГОСТ Р 15.011-96. Акт сдачи приемки прилагается
Развернуть
2
01.09.2007 - 31.10.2007
1. Цель и задачи этапа работ:
2.1 Проведение анализа возможностей практического применения коллоидных нанокристаллов халькогенидов кадмия с малой эффективной массой экситона, в которых неорганическое ядро покрыто длинноцепочечной карбоновой кислотой
2.2 Анализ особенностей физических механизмов релаксации энергии в органических и неорганических наноразмерных объектах в плане возможностей их практичечкого использования.
2.3 Подготовка технических требований к ТЗ на ОКР.

2. Работы, выполненные на отчетном этапе:
Проведен анализ возможностей практического применения коллоидных нанокристаллов халькогенидов кадмия с малой эффективной массой экситона, в которых неорганическое ядро покрыто длинноцепочечной карбоновой кислотой.
Проведен анализ особенностей физических механизмов релаксации энергии в органических и неорганических наноразмерных объектах в плане возможностей их практического использования.
Подготовлены технические требования к прототипу органического светоизлучающего диода.

3. Результаты
Анализ возможностей практического применения коллоидных нанокристаллов халькогенидов кадмия с малой эффективной массой экситона, в которых неорганическое ядро покрыто длинноцепочечной карбоновой кислотой показал, что нанокристаллы: КТ CdSe, КТ типа ядро/оболочка CdSe/CdS и гетероструктуры типа ядро/оболочка CdTe/CdSe являются перспективными материалами для активного слоя органических светоизлучающих диодов (OLEDs).
Анализ особенностей процессов, приводящих к изменению во времени (при комнатной температуре, а также под действием повышения температуры, облучения ультрафиолетовым светом, постоянного и переменного напряжений смещения) интенсивности свечения светодиодов с органическими излучающими нанослоями позволил выяснить условия и возможности их практического использования. Анализ особенностей физических механизмов релаксации энергии в неорганических наноразмерных объектах представляется важным для их практического использования.
Подготовленные технические требования к прототипу органического светоизлучающего диода включают в себя указания спектральной области излучения устройства, температуры окружающей среды, описание конструкции, материалов электродов, активного и транспортных слоев, капсулятора и рекомендаций по толщине слоев.
Программные индикаторы Технического задания выполнены полностью.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ИНХ СО РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ИФМ РАН
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» (мероприятие1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
92 млн
Количество заявок
241
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» (мероприятие 1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 11 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
72
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
48
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных»
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
136
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Геномные и посттеномные технологии создания лекарственных средств» (мероприятие 1.2 Программы)
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
43