РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВ, ОСНОВАННЫХ НА ПРИНЦИПАХ НАНОТЕХНОЛОГИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ЗАДАННЫМИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ, ОПТИЧЕСКИМИ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ, СЕНСОРНЫМИ И ДРУГИМИ ОСОБЫМИ СВОЙСТВАМИ, НЕОБХОДИМЫМИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОЗДАНИЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ЭЛЕКТРОНИКИ, ФОТОНИКИ И ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Синтезированы новые высокоэффективные органические и кремнийорганические люминофоры с разветвляющим центром на основе трифениламина (TPA) и метилсилана. Показано, что использование TPA в качестве разветвляющего центра не приводит к полной изоляции пи-сопряженной системы фрагментов молекулы, в отличие от люминофоров, разделенных атомом кремния, обладающих эффектом молекулярной антенны. Спектрально-люминесцентные свойства изученных разветвленных органических люминофоров определяются их химической структурой, при этом квантовый выход люминесценции достигает 64% в зеленой области спектра и 35% в красной. Изученные разветвленные кремнийорганические люминофоры проявляют сильную зависимость квантового выхода люминесценции (от 4 до 77%) от полярности растворителя при сохранении спектров поглощения и люминесценции. Изучение фотостабильности синтезированных люминофоров при облучении нефильтрованной ксеноновой лампой показало, что их стабильность в полимерном композите на 1-2 порядка выше, чем в растворе, что дает основания для их практического использования в различных оптоэлектронных устройствах. Синтезированы сопряженные олигомеры на основе различных аннелированных структур – бензотиенотиофена (BTBT) и тетратиенотиофена (TTA), обладающие высокой термо- и термоокислительной стабильностью. Изучение их полупроводниковых свойств показало, что производные TTA обладают высокой амбиполярной подвижностью носителей зарядов, достигающей 0,68 см2/Вс, и электролюминесценцией, что позволило изготовить на их основе светоизлучающие транзисторы. Производные BTBT были использованы для получения монослойных органических полевых транзисторов, на основе которых были изготовлены высокочувствительные газовые сенсоры на полярные газы, обладающие чувствительностью до 60 млрд-1 и работающие во влажном воздухе с относительною влажностью до 60%. Синтезирован ряд донорно-акцепторных органических полупроводников на основе трифениламина, определяющих уровень ВЗМО синтезированных молекул. Изучение их оптических свойств позволило выявить наиболее перспективные структуры для органических солнечных батарей как на основе объемного гетероперехода с использованием производных фуллерена в качестве акцепторных материалов, так и для «однокомпонентных» фотовольтаических ячеек без дополнительных акцепторов. Синтезированные органические полупроводники были использованы для разработки новой спектральной методики для точных измерений эффективности новых фотовольтаических устройств. Исследование фазового поведения 3,4,5-трис-(додецилокси)бензолсульфонатов двухвалентных металлов показало, что гантелеобразные монодендроны на основе бензолсульфоновой кислоты образуют упорядоченную и неупорядоченную колончатую мезофазу. При этом изменение длины алкильных цепей влияет на самоорганизацию секторообразных монодендронов в ленгмюровских монослоях, что приводит к изменению значения поверхностного потенциала и фазового состояния ленгмюровского монослоя с жидко-расширенного на жидко-конденсированное. Методом ДСК была изучена кинетика полимеризации 2,3-дихлор-п-ксилилена с помощью оригинального in situ калориметра теплового потока, встроенного в реактор газофазной полимеризации на поверхности. Был оценен суммарный экзотермический эффект реакции полимеризации, ее температурный диапазон. Проанализированы различия в кинетике полимеризации п-ксилилена, хлор-п-кслилена и дихлор-п-ксилилена. Изученная в работе кинетика полимеризации позволила синтезировать ряд композитов на основе ППК с металлическими и полупроводниковыми наночастицами.