Cambios electrónicos inducidos por el crecimiento de una monocapa autoensamblada de polifeniltioles fluorados sobre nanoestructuras de Au(111)

TIELENS, FREDERIK; BELLETTI, GUSTAVO; COLOMBO, ESTEFANÍA; QUAINO, PAOLA

San Luis

Encuentro; VIII Encuentro de Física y Química de Superficies; 2018

Diferentesinterfaces orgánicas, mecánicamente flexibles y de gran superficie,son foco de estudio en la actualidad debido a su posible aplicaciónen dispositivos electrónicos tales como transistores, diodosemisores de luz (LED) y células fotovoltaicas. En este tipo dedispositivos, la interface entre la capa semiconductora orgánica yel electrodo juega un papel importante en el rendimiento. El objetivoprincipal de la monocapa orgánica consiste en modificar lascaracterísticas electrónicas de la superficie metálica mediante laadaptación de la función trabajo según la necesidad específicabuscada. Particularmente, la utilización de electrodos metálicosmodifcados con moléculas polares ha mostrado mejorar la inyeccióndel portador de carga en transistores y LED orgánicos. A su vez,electrodos modificados con bencenotioles sustituidos con gruposfluoruro, nitro, ciano, entre otros, han mejorado su rendimiento. Enel presente trabajo exploramos la modificación de las propiedadeselectrónicas del sustrato inducidas por la adsorción depolifeniltioles fluorados. El enfoque se realizó mediante estudiosteóricos basados en cálculos de primeros principios y el análisisconsistió en la adición de una monocapa autoensamblada (SAM) sobreuna superficie nanoestructurada de Au(111). Específicamente, lasSAMs estudiadas consisten en dos tipos de polifeniltioles fluoradosque contienen uno y dos anillos bencénicos en su estructura(llamados F-mpt y F-dpt, respectivamente). Por medio de estudios dela densidad de estados proyectada, análisis de reordenamientos dedensidad de carga en la interface y análisis de modificaciones en elpotencial electrostático, es posible proporcionar una visión másprofunda del efecto que rige el proceso de adsorción de este tipo decompuestos. Los resultados fueron comparados con aquellos obtenidospara los polifeniltioles análogos no fluorados.Nuestrosresultados muestran que la energía del enlace Au-S resulta afectadaen comparación al caso de los polifeniltioles no fluorados,indicando que dicho enlace es influenciado por el efecto inductivodel grupo fluoruro de los feniltioles. Este efecto es considerable sise compara con la diferencia causada por la adición de un grupofenilo (mpt a dpt), la cual no muestra cambios significativos. Laenergía de interacción entre cadenas también aumenta debido a lasustitución de un grupo F. Por otra parte, el efecto dereconstrucción de la superficie se ha estudiado mediante la funcióntrabajo del sistema, observándose que los principales cambios en lamisma son debidos al grupo sustituto fluoruro, en tanto que no sepresentan grandes cambios debidos a la adición de anillosaromáticos. Dichas observaciones se encuentran en concordancia conresultados experimentales.p { margin-bottom: 0cm; direction: ltr; color: rgb(0, 0, 0); text-align: justify; }p.western { font-family: "CMR10", "Times New Roman"; font-size: 11pt; }p.cjk { font-family: "SimSun", "宋体"; font-size: 11pt; }p.ctl { font-family: "CMR10", "Times New Roman"; font-size: 10pt; }a:link { color: rgb(5, 99, 193); }