Preparación de nanoestructuras orgánicas e híbridas orgánico-inorgánicas mediante condensación desde fase vapor

En este trabajo de investigación se ha estudiado la fabricación de materiales nanoestructurados orgánicos en forma de láminas delgadas, nanohilos monocristalinos soportados y láminas híbridas “anfitrión-huésped” mediante deposición física desde fase vapor de moléculas orgánicas funcionales. Se han utilizado tres moléculas principalmente: rubreno, TPP y PdOEP. La utilización de la técnica de fabricación permite el depósito de materiales con propiedades ópticas, eléctricas y sensoras con alta reproducibilidad. Los principales parámetros experimentales de control de estas propiedades son la temperatura de los sustratos y presión de trabajo. Así mismo son críticas las características de los sustratos con respecto a su composición, microestructura-porosidad y tensión superficial. El tratamiento de sustratos mediante plasma de oxígeno o luz UV en el caso de óxidos fotoactivos favorece la condensación de moléculas aumentando el espesor de las capas y llegando a producir la formación exaltada de nanohilos orgánicos. Cabe resaltar que esto no es aplicable al el crecimiento de rubreno sobre ITO para el que en ningún caso se ha conseguido homogeneizar el crecimiento de la capa sobre el sustrato. Se ha demostrado que en el caso de sustratos con porosidad abierta, para temperaturas de deposición intermedias entre temperatura ambiente y la de sublimación de las moléculas, las moléculas que alcanzan la superficie de estos sustratos difunden a lo largo de los poros ocupándolos de forma homogénea. A partir de cierto espesor depositado se forman agregados de las moléculas sobre la superficie de los sustratos. Estos agregados pueden ser policristalinos o monocristalinos en forma de nanohilos orgánicos. Principalmente se ha trabajado con láminas delgadas inorgánicas de óxidos fabricadas mediante evaporación por haz de electrones en ángulo rasante, en sus siglas en inglés GLAD. Se ha aplicado la formación de láminas delgadas híbridas de dos formas. Por un lado se ha fabricado un sensor óptico luminiscente de oxígeno en fase gas mediante la infiltración de rubreno en los poros de lámina columnar de SiO2. Por otro lado, se ha demostrado que es posible infiltrar dos moléculas orgánicas funcionales distintas. Este concepto se ha aprovechado en la fabricación de emisores de luz blanca combinando la luminiscencia en el rango azul de la molécula TPP con la emisión en el naranja de la molécula rubreno ambas soportadas en una matriz porosa de SiO2. Esta lámina híbrida se ha insertado como defecto en una cavidad de Bragg fabricada mediante técnicas de vacío y se han caracterizado sus propiedades ópticas. Esta Tesis integra un total de cuatro capítulos de resultados cada uno tratando un problema concreto. Un capítulo final de conclusiones resume los principales resultados de este trabajo y plantea las posibles líneas futuras de desarrollo del mismo. A continuación se incluye un breve resumen del contenido de cada capítulo: Capítulo 1. Introducción, Objetivos y Esquema. Capítulo 2. Se realizará una descripción pormenorizada del desarrollo de la técnica OPVD para la formación de láminas soportadas de rubreno. Se estudiarán las propiedades ópticas de estas láminas en relación a su microestructura y tipo de sustratos sobre el que se depositen. En este capítulo se presentan los primeros resultados sobre la formación de capas híbridas de rubreno-óxidos GLAD. Capítulo 3. Este capítulo está centrado en el uso del rubreno como sensor fotónico de oxígeno en gas. Capítulo 4. Este capítulo se dedicará a la formación controlada de nanohilos orgánicos de porfirina de Paladio (PdOEP) sobre superficies de óxidos fotoactivos, concretamente capas microporosas y/o mesoporosas de TiO2 e ITO. Al final del mismo se detallará la metodología desarrollada para la incorporación de estas moléculas en el interior de los poros de láminas GLAD. Capítulo 5. En este capítulo la fabricación de sistemas híbridos se extrapolará a la incorporación de dos moléculas funcionales distintas, rubreno y TPP, dentro de la matriz de SiO2-GLAD. Se establecerán las condiciones de trabajo óptimas y relación en concentración de las moléculas para la fabricación de un emisor de luz blanca. Finalmente esta lámina híbrida se incorporará como defecto en una cavidad Bragg y se estudiará la emisión en función del ángulo de excitación del sistema. Capítulo 6. Conclusiones.

A Full Vacuum Approach for the Fabrication of Hybrid White-Light-Emitting Thin Films and Wide-Range In Situ Tunable Luminescent Microcavities

This study shows the fabrication by a dry approach at mild temperature (<150 °C) of a photoluminescence white light emitting hybrid layer. The white light emitter is obtained by evaporation of two photoluminescent small molecules, a blue (1,3,5-triphenyl-2-pyrazoline (TPP)) and an orange (Rubrene) dye within the porous of an SiO host film fabricated by glancing angle deposition. Fluorescence (Föster) resonant energy transfer between the two organic dyes allows the emission of the combined system upon excitation of the TPP molecule at wavelength of 365 nm. The distribution of the organic molecule within the host layer is analyzed as a function of the substrate temperature and vacuum conditions and the required conditions for the white emission determined by finely controlling the TPP:Rubrene ratio. The full vacuum processing of the hybrid layers provides a straightforward route for the incorporation of the white light emitters as optical defect within 1D Bragg microcavities. As a consequence, directional emission of the system is achieved which allows the development of wide-range in situ tunable photoluminescent devices.Junta de Andalucía TEP8067, FQM-6900, P12-FQM-2265Ministerio de Economía y Competitividad MAT2013-40852-R, MAT2013-42900-

Ultraviolet pretreatment of titanium dioxide and tin-doped indium oxide surfaces as a promoter of the adsorption of organic molecules in dry deposition processes: light patterning of organic nanowires

In this article we present the preactivation of TiO2 and ITO by UV irradiation under ambient conditions as a tool to enhance the incorporation of organic molecules on these oxides by evaporation at low pressures. The deposition of π-stacked molecules on TiO2 and ITO at controlled substrate temperature and in the presence of Ar is thoroughly followed by SEM, UV–vis, XRD, RBS, and photoluminescence spectroscopy, and the effect is exploited for the patterning formation of small-molecule organic nanowires (ONWs). X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) in situ experiments and molecular dynamics simulations add critical information to fully elucidate the mechanism behind the increase in the number of adsorption centers for the organic molecules. Finally, the formation of hybrid organic/inorganic semiconductors is also explored as a result of the controlled vacuum sublimation of organic molecules on the open thin film microstructure of mesoporous TiO2.We thank the Junta de Andalucia (TEP8067, FQM-6900, and P12-FQM-2265) and the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (projects CONSOLIDER-CSD 2008-00023, MAT2011-28345-C02-02, MAT2013-40852-R, MAT2013- 42900-P, and RECUPERA 2020) for financial support.Peer reviewe

Composition et identité: Sur l’essentialisme méréologique de Chisholm

info:eu-repo/semantics/nonPublishe

White Light Emission: A Full Vacuum Approach for the Fabrication of Hybrid White-Light-Emitting Thin Films and Wide-Range In Situ Tunable Luminescent Microcavities

A wide-range in situ tunable 1D Bragg microcavity including a hybrid layer as white light emitter defect is shown by J. R. Sanchez-Valencia, A. Borras, and co-workers on page 1124. White emission is obtained by Förster resonance energy transfer between blue (1,3,5-triphenyl-2-pyrazoline) and orange (rubrene) dyes homogeneously infiltrated within the host nanocolumnar SiO2 film, which is formed by glancing angle deposition. Sequential physical vapor deposition at low temperatures provides the organic dyes localization within the porous nanostructure of the defect layer.Junta de Andalucía TEP8067 FQM-6900 P12-FQM-2265España Mineco MAT2013-40852-R MAT2013-42900-