|
Проект направлен на разработку физико-химических основ создания фотоактивных (органических и неорганических) материалов, перспективных для создания устройств химической сенсорики (оптических молекулярных сенсоров). Используется комплексный подход к созданию органических молекулярных композиций с заданными свойствами, а также функциональных материалов на их основе.
Разработка и создание композита для введения сенсорных молекул, электролюминесцентных органических структур для их возбуждения, а также квантово-чувствительных детекторов для регистрации излучения сенсоров позволит создать интегрированный оптический молекулярный сенсор на их основе и исследовать его характеристики.
|
|
В ходе выполнения проекта:
На первом этапе:
Проведено комплексное (теоретическое и экспериментальное) исследование фотоники органических молекул, перспективных для создания молекулярных сенсоров (нильский красный и иминокумарины).
Установлены закономерности изменения их поглощения и излучения при межмолекулярных взаимодействиях.
Показано, что акридин, нильский красный и иминокумарины могут быть использованы при создании сенсоров на пары аммиака.
Разработаны методы синтеза и синтезированы композиты для введения в них молекул сенсоров. Исследованы спектрально-люминесцентные свойства сенсорных молекул в композитах.
Созданы органические тонкопленочные структуры на основе люминофоров, излучающих в сине-зеленом диапазоне спектра при электровозбуждении: дифенилбифенилилы, металлоорганические комплексы на основе цинка, полифлуорен (PFO), и POSS-PFO, а также их композиции с дифенилбифенилилами, иридиевый комплекс (Ir(ppy)3), а также комплексы лантанидов Eu(III) и Tb(III). Созданы электролюминесцентные устройства на их основе и исследованы спектральные, вольт-амперные и вольт-яркостные характеристики. Показано, что исследованные композиции могут быть использованы при создании органических светодиодов для возбуждения тонкопленочных молекулярных сенсоров.
Разработаны, созданы и исследованы квантово-чувствительные детекторы молекулярных сенсоров. На основе высокоомного GaAs компенсированного Cr изготовлены опытные образцы квантово-чувствительных детекторов и проведены измерения вольт-амперных характеристик, эффективности сбора заряда и абсолютные токовые чувствительности. Показано, что в диапазоне 200-400 нм среднее значение абсолютной токовой чувствительности превосходит чувствительность кремниевых фотоприемников. В рентгеновском, УФ, видимом и ближнем ИК диапазонах электромагнитного излучения разработанный материал на основе высокоомного GaAs, компенсированного Cr, также обладает высокой чувствительностью.
На втором этапе:
Проведено комплексное (теоретическое и экспериментальное ) исследование процессов дезактивации энергии электронного возбуждения в фото- и электроактивных органических молекулах.
Выявлены органические структуры, перспективные для создания молекулярных сенсоров. На их основе созданы полимерные тонкопленочные структуры и исследована возможность их использования в молекулярных сенсорах на аммиак и кислород.
Исследована электролюминесценция композиций, перспективных для возбуждения люминесценции молекулярных сенсоров.
Рассмотрена возможность увеличения чувствительности полупроводниковых фотоприемников молекулярных сенсоров.
Созданные органические оптические материалы испытаны в макете интегрированного сенсора.
|