Sylabus
POLYMERY A ORGANICKÉ MATERIÁLY
• Úvod do studia elektrických a optických vlastností, základní charakterizace polymerů, jejich rozdělení z hlediska elektrické vodivosti, vztah vlastností a chemického složení, vodivé a polovodivé polymery, design, struktura, ladění optických vlastností chemickou cestou, význam studia optických a elektrických vlastností, perspektivy a výhody polymerů pro aplikace zejména ve fotonice a elektronice.
ELEKTRONOVÁ STRUKTURA POLYMERŮ
• Energetická struktura, pásový model, excitony, solitony, polarony, bipolarony, vztah elektrické vodivosti polymerů k jejich chemické struktuře, dopování, metody určení elektronové struktury polymerů, absorpční a elektrochemické metody - cyklická voltametrie.
• Elektronové a vibrační stavy. (Jabloňskeho diagram, zářivé a nezářivé přechody, vnitřní konverze, singletní a tripletní stavy, mezisystémové přechody, souvislost s absorpčními a luminiscenčními spektry).
ABSORPCE A LUMINISCENCE V ROZTOCÍCH A TENKÝCH VRSTVÁCH
• Absorpce: Lambertův-Beerův zákon, propustnost, absorbance, vibrační struktura absorpčních spekter. Luminiscence: fluorescence a fosforescence, kinetika, polarizace fluorescence, souvislost s momenty elektronových přechodů. Přenos excitační energie, excimery, exciplexy, agregáty. Lineární a nelineární optické jevy.
• Způsoby měření absorpčních a luminiscenčních spekter a jejich analýza, stacionární a časově rozlišené spektroskopie. Příprava vzorků pro měření.
ELEKTRICKÁ VODIVOST A TRANSPORT NÁBOJE.
• Elektronová a iontová vodivost (základní vztahy a pojmy pro popis vodivosti).
• Mechanismy elektrické vodivosti, transportu náboje, měření pohyblivosti, driftová pohyblivost, její závislost na napětí, Poole-Frenkelův jev.
FOTOVODIVOST A FOTOGENERACE NÁBOJE.
• Mechanismy přímé fotogenerace, mechanismy zahrnující disociaci excitonu, vznik vázaného elektron-děrového páru, Onsagerův model aj.
METODY MĚŘENÍ ELEKTRICKÉ VODIVOSTI A FOTOVODIVOSTI
• Stacionární a pulsní, určování základních parametrů (driftové pohyblivosti, aktivační energie temnotní vodivosti a fotovodivosti, určování kvantového výtěžku fotogenerace náboje, měření spektrálních závislostí a jejich interpretace, typy vzorků, typy kontaktů, injekce náboje, určení pohyblivosti z měření a analýzy charakteristik organického polem řízeného tranzistoru (FET))
LOKALIZOVANÉ STAVY (PASTI)
• Záchytné procesy, typy pastí, experimentální metody studia spektra lokálních záchytných center pro nosiče náboje, proudy omezené prostorovým nábojem, vliv energetického rozložení pastí, metody termostimulované vodivosti,.isotermického doznívání proudu, fotostimulované vodivosti a termostimulované luminiscence.
VYBRANÉ APLIKACE POLYMERŮ VE FOTONICE A ELEKTRONICE.
• Elektroluminiscenční polymery - organická elektroluminiscence (základní procesy, polymerní elektroluminiscenční prvky (LED), příprava a jejich charakterizace).
• Fotovodivé polymery - Organická fotovoltaika (základní procesy, objemový heteropřechod, organické a polymerní fotovoltaické články, příprava a jejich charakterizace).
• Elektrochromní polymery – elektrochromie (spektroelektrochemie, spektrální změny při oxidaci nebo redukci, zajímavé aplikace).
• Fotoadresovatelné polymery, fotochromní polymery a fotopolymery – fotochromie, optické paměti (základní principy a příklady).
• Spínací a paměťové prvky, sensory, optická vlákna a další vybrané aplikace polymerů se zajímavými optických či elektrickými vlastnostmi.
Anotace
Elektronová struktura polymerů, polymerní polovodiče, generace a přenos náboje, senzibilizace, záchytná a rekombinační centra, prostorový náboj, injekce z elektrod, vliv nadmolekulární struktury, jevy na rozhraních.
Kapalné krystaly, absorpce světla, luminiscence, excitace, aplikace.