Search

[EN] The invention relates to a photodetector comprising a continuous active layer in which, in response to incident light, a signal is generated that is proportional to the incident position of the light. The invention is characterised in that the active layer comprises frrst (1) and second (2) organic semiconductors distributed along a longitudinal gradient corresponding to a relative concentration gradient, a structure gradient or both. The invention also relates to the method for obtaining the photodetector and to the method for measuring the response from the photodetector. The invention can be used to obtain a continuous sensor of larger dimensions than those known in the prior art, thereby increasing the operating range without altering the sensitivity thereof., [ES] El fotodetector comprende una capa activa continua en la que al incidir luz genera una señal proporcional a la posición en la que incide dicha luz; se caracteriza porque la capa activa comprende un primer (1) y un segundo semiconductor orgánico (2) distribuidos según un gradiente longitudinal correspondiente a un gradiente de concentración relativa, un gradiente de estructura o ambos. La invención también se refiere al procedimiento de obtención del fotodetector y al procedimiento de medida de la respuesta del fotodetector. Permite obtener un sensor continuo de mayores dimensiones que los previstos en el estado de la técnica, aumentando su radio de acción sin alterar su sensibilidad., Fundación Imdea Nanociencia, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica

Synthesis, processing, and characterization are reported for a series of tetracyanoplatinate Magnus’ salt (TCN-MS) derivatives—soluble derivatives of the generally intractable Magnus’ green salt—that feature the general structure [Pt(NH2R)4][Pt(CN)4] where R is a branched alkyl group or a ω-phenylalkyl group. In solutions, these coordination compounds generally dissolve on the level of individual ion pairs as shown by X-ray diffraction analysis. To enable the formation of quasi-one-dimensional linear stacks of Pt(II) atoms in thin films, the matrix-assisted assembly is employed, whereby the compounds are codissolved with poly(ethylene oxide) (PEO), followed by film casting, thermally activated assembly, and eventual removal of PEO. Remarkably, assembled TCN-MS inorganic polymers exhibit bright blue-green photoluminescence. A detailed investigation of the assembly process and simultaneously modified solid-state optical properties is performed using a range of microscopy, optical and vibrational spectroscopy, and thermal analysis techniques. Given their unusual combination of optical properties, namely, transparency in the visible region, high photoluminescence quantum efficiencies (up to 13% in first-demonstration samples), and large Stokes shifts (up to 1 eV), TCN-MS derivatives are proposed as a promising class of light-emitting materials for emerging applications in molecular optoelectronics, the potential and challenges of which are discussed., ACS Omega, 4 (6), ISSN:2470-1343

Self-heating in light-emitting electrochemical cells (LECs) has been long overlooked, while it has a significant impact on (i) device chromaticity by changing the electroluminescent band shape, (ii) device efficiency because of thermal quenching and exciton dissociation reducing the external quantum efficiency (EQE), and (iii) device stability because of thermal degradation of excitons and eliminate doped species, phase separation, and collapse of the intrinsic emitting zone. Herein, we reveal, for the first time, a direct relationship between self-heating and the early changes in the device chromaticity as well as the magnitude of the error comparing theoretical/experimental EQEs-that is, an overestimation error of ca. 35% at usual pixel working temperatures of around 50 degrees C. This has been realized in LECs using a benchmark nanographene-that is, a substituted hexa-peri-hexabenzocoronene-as an emerging class of emitters with outstanding device performance compared to the prior art of small-molecule LECs-for example, luminances of 345 cd/m(2) and EQEs of 0.35%. As such, this work is a fundamental contribution highlighting how self-heating is a critical limitation toward the optimization and wide use of LECs.

Includes bibliography (p. 159-169). Number of sources in the bibliography: 214 Thesis (Ph. D.) -- University of Cyprus, Faculty of Pure and Applied Sciences, Department of Physics, May 2018. The University of Cyprus Library holds the printed form of the thesis. Η παρούσα διατριβή περιέχει φασματοσκοπικές μελέτες δύο υποσχόμενων συστημάτων κολλοειδών νανοκρυστάλλων (CNCs). Το πρώτο και το μεγαλύτερο μέρος της διατριβής, δηλαδή τα κεφάλαια 4, 5 και 6, επικεντρώθηκαν σε PbS CNCs, λόγω της ωριμότητας της χημείας των υλικών και της υψηλής προοπτικής για μια τεχνολογία φωτοανιχνευτών υπέρυθρου φωτός. Παρά κάποιες πρώιμες επιτυχίες σε συσκευές φωτοανιχνευτών και ηλιακών φωτοκύτταρων, οι υψηλές προσδοκίες δεν είχαν εκπληρωθεί κατά τη στιγμή που ξεκίνησε αυτή η διατριβή, κυρίως λόγω των φτωχών ηλεκτρικών ιδιοτήτων των PbS CNCs στην στερεά κατάσταση. Η ηλεκτρονική μεταφορά μεταξύ νανοκρυστάλλων παρεμποδίζεται από τα τυπικά μονωτικά, οργανικά επιφανειοδραστικά μόρια που διακοσμούν την επιφάνειά τους. Η παρουσία τέτοιων μορίων είναι κρίσιμη καθώς παρέχουν αποτελεσματική παθητικοποίηση της επιφάνειας και κολλοειδή σταθερότητα στα CNCs. Για να παρακαμφθεί το πρόβλημα, διάφορες στρατηγικές διερευνήθηκαν εκείνη τη χρονική περίοδο. Στην παρούσα εργασία, έχουμε επικεντρώσει τις φωτοφυσικές μας μελέτες στη διερεύνηση λειτουργικών στερεών PbS CNCs που παράγονται μέσω τριών υποσχόμενων μεθόδων που βασίζονται στην: (i) ανάμιξη των CNCs με αγώγιμα πολυμερή σε ετεροδομές, (ii) διεργασίες ανταλλαγής επιφανειοδραστικών μορίων στην υγρή φάση που αντικαθιστούν τα μονωτικά οργανικά με αγώγιμες ανόργανες ενώσεις (iii) χημικές μεθόδους που εφαρμόζονται κατά τη διάρκεια ή μετά την διαδικασία σύνθεσης για την επίτευξη ηλεκτρονικού εμπλουτισμού του υλικού. Στο τελευταίο μέρος της εργασίας, η μελέτη εξετάζει νέους CNCs βασισμένους στην οικογένεια των περοβσκιτών αλογονούχου μολύβδου. Οι περοβσκίτες εμφανίστηκαν τα τελευταία χρόνια ως μια οικογένεια ημιαγωγών υλικών με εξαιρετικές οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες. Νανοδομές περοβσκιτών επιδεικνύουν ακόμη πιο εντυπωσιακές ιδιότητες, ιδιαίτερα σε εφαρμογές εκπομπής φωτός. Στη παρούσα εργασία αναλύονται δύο ενδιαφέρουσες πτυχές της φωτοφυσικής ανθεκτικών νανοκρυστάλλων ιωδιούχου μολύβδου φορμαδινίου (FAPbI3) που συντέθηκαν πρόσφατα. Συγκεκριμένα μελετάται φασματοσκοπικά η σημαντικής επιβράδυνση του χρόνου χαλάρωσης θερμών φορέων και η εξαιρετικά αποτελεσματική οπτική ενίσχυση των υλικών αυτών με παλμούς διέγερσης νανοδευτερολέπτων. Η έρευνα επιδεικνύει τις υψηλές δυνατότητες αυτών των νανοϋλικών για νέες εφαρμογές σε θερμά ηλιακά κύτταρα και λέιζερ υψηλής απόδοσης. Spectroscopic studies on two promising for optoelectronics, semiconducting colloidal nanocrystal (CNCs) systems are reported. The first and greater part of the work, namely Chapters 4,5 and 6 is concentrated on PbS CNCs, owing to the maturity of the material’s chemistry and the prospect for a PbS-based infrared light sensing technology. Despite some early solar cell and photodetector demonstrations, the high promises were not met at the time that this thesis was initiated, mainly due to the poor solid state transport properties of PbS CNCs. Dot-to-dot electronic communication is inhibited by the typically long insulating organic ligands used to decorate their surface. The presence of such ligands is critical as they provide efficient passivation of the surface and colloidal stability to CNCs. To circumvent the problem various strategies were explored at the time. In the present work, we focused our photophysical studies on the investigation of functionalized PbS CNC solids produced via three promising approaches based on: (i) mixing the CNCs with conductive polymers, (ii) ligand exchange processes that replace the insulating organic with conductive inorganic moieties and (iii) chemical approaches applied during or post-synthetically to achieve subtitutional electronic material doping. The last part of the work is related to studies of new CNCs based on the family of lead halide perovskites. Perovskites emerged the last years as semiconducting materials with extraordinaire optoelectronic properties. Nanoscale analogues of perovskites and in particular perovskite CNCs exhibit even more impressive properties, especially related to photonics. Herein work on two interesting aspects of the photophysics of recently synthesized robust formamidinium lead iodide (FAPbI3) CNCs, are reported. Spectroscopic evidence of a significant slowdown of the hot carrier cooling time and highly efficient optical amplification in the nanosecond regime are discussed. The work demonstrates the high potential of such nanomaterials for novel applications in hot solar cells and high performance lasers.