Descripción teórica del dopado molecular de moléculas orgánicas conjugadas usando la Teoría del Funcional Densidad (DFT)

Los materiales orgánicos se han constituido en una alternativa valiosa para aplicaciones en optoelectrónica. Estos materiales se clasifican entre moléculas orgánicas conjugadas (COM) y polímeros conjugados (CP), los cuales han sido usados como capas activas en dispositivos optoelectrónicas. Como el...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/5812
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/5812
Palabra clave:
Moléculas orgánicas conjugadas
Semiconductores orgánicos
Cálculos de estructura electrónica
Teoria del Funcional Densidad (DFT)
Licenciatura en Física - Tesis y disertaciones académicas
Optoelectrónica
Semiconductores
Estructura electrónica
Conjugated organic molecules
Organic semiconductors
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Theory of Functional Density (DFT)
Rights
License
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description Los materiales orgánicos se han constituido en una alternativa valiosa para aplicaciones en optoelectrónica. Estos materiales se clasifican entre moléculas orgánicas conjugadas (COM) y polímeros conjugados (CP), los cuales han sido usados como capas activas en dispositivos optoelectrónicas. Como el dopado de semiconductores es un factor clave en el funcionamiento de los dispositivos electrónicos modernos, se han hecho muchos esfuerzos desde la década pasada para obtener capas orgánicas dopadas estables. Dos modelos han surgido para explicar la baja eficiencia de la generación de carga debida al dopado de semiconductores orgánicos: el modelo de transferencia entera de carga (ICT) y el modelo de transferencia híbrida de carga (HCT). El primer modelo concuerda con el dopado molecular adoptado de la física de semiconductores inorgánicos: transferencia entera de carga desde el máximo orbital molecular ocupado (HOMO) del semiconductor orgánico hacia el mínimo orbital molecular desocupado (LUMO) de la molécula dopante tipo P, y viceversa para dopado tipo N. Este proyecto, tratará desde una perspectiva teórica, apoyada por cálculos computacionales, puntos relevantes como: formación de polarones, transferencia interna de carga, generación de portadores libres, mediante un uso extenso del cálculo de estructura electrónica DFT, del dopado de la familia de los tiofenos: iniciando con monómeros, cuyo número se incrementa gradualmente (n=1, 2, 3,…., 8).Como moléculas dopantes aceptoras, se emplearán derivados fluorinados de la molécula prototipo tetracianoquinodimetano (TCNQ).
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El primer modelo concuerda con el dopado molecular adoptado de la física de semiconductores inorgánicos: transferencia entera de carga desde el máximo orbital molecular ocupado (HOMO) del semiconductor orgánico hacia el mínimo orbital molecular desocupado (LUMO) de la molécula dopante tipo P, y viceversa para dopado tipo N. Este proyecto, tratará desde una perspectiva teórica, apoyada por cálculos computacionales, puntos relevantes como: formación de polarones, transferencia interna de carga, generación de portadores libres, mediante un uso extenso del cálculo de estructura electrónica DFT, del dopado de la familia de los tiofenos: iniciando con monómeros, cuyo número se incrementa gradualmente (n=1, 2, 3,…., 8).Como moléculas dopantes aceptoras, se emplearán derivados fluorinados de la molécula prototipo tetracianoquinodimetano (TCNQ).Organic materials have become a valuable alternative for optoelectronic applications. These materials are classified as conjugated organic molecules (COM) and conjugated polymers (CP), which have been used as active layers in optoelectronic devices. Since semiconductor doping is a key factor in the operation of modern electronic devices, many efforts have been made since the last decade to obtain stable doped organic layers. Two models have emerged to explain the low efficiency of load generation due to doping of organic semiconductors: the full charge transfer model (ICT) and the hybrid charge transfer (HCT) model. The first model agrees with the adopted molecular doping of the inorganic semiconductor physics: full transfer of charge from the occupied organic orbital maximum (HOMO) of the organic semiconductor to the vacant molecular orbital minimum (LUMO) of the dopant molecule type P, and vice versa For N type doped. This project will deal, from a theoretical perspective, supported by computational calculations, relevant points such as: formation of polarones, internal transfer of charge, generation of free carriers, by means of an extensive use of the electronic structure calculation DFT, of the doping of the family of the Thiophenes: starting with monomers, the number of which is gradually increased (n = 1, 2, 3, ...., 8). As doping acceptor molecules, fluorinated derivatives of the tetracynequinodimethane prototype molecule (TCNQ) will be used.pdfspaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Abierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Moléculas orgánicas conjugadasSemiconductores orgánicosCálculos de estructura electrónicaTeoria del Funcional Densidad (DFT)Licenciatura en Física - Tesis y disertaciones académicasOptoelectrónicaSemiconductoresEstructura electrónicaConjugated organic moleculesOrganic semiconductorsCalculations of electronic structureTheory of Functional Density (DFT)Descripción teórica del dopado molecular de moléculas orgánicas conjugadas usando la Teoría del Funcional Densidad (DFT)Theoretical description of molecular doping of conjugated organic molecules using the Theory of Functional Density (DFT)info:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTHUMBNAILCastellanosDazaLinaMarcela2017.pdf.jpgCastellanosDazaLinaMarcela2017.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5125http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/5812/6/CastellanosDazaLinaMarcela2017.pdf.jpga740cfe9a5a2e590cc8a65e53cf83119MD56open accessORIGINALCastellanosDazaLinaMarcela2017.pdfCastellanosDazaLinaMarcela2017.pdfTrabajo de Gradoapplication/pdf3318617http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/5812/1/CastellanosDazaLinaMarcela2017.pdf9090a7202bfaa824f25f8cfe2d211835MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/5812/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52open accesslicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/5812/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53open accesslicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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