Молекулярные провода и органическая электроника

В настоящее время одним из перспективных направлений науки и промышленности является развитие фотоактивных устройств на основе органических материалов. Например, OLED-технология позволяет превращать электрическую энергию в излучение путем использования специального полимерного люминофора для повышения эффективности и долговечности устройства. Однако, несмотря на общий успех в этой области, есть еще много трудностей, таких как недолговечность устройств из-за высокой скорости деградации.
В целях улучшения передачи энергии было решено использовать особые структуры на основе красителей - J-агрегатов цианиновых красителей, которые не только организуются в совершенно упорядоченную структуру, но и позволяют получить совершенно новые фотоэлектрические свойства, например, высокий квантовый выход и высокую характеристику экстинкции. Данные агрегаты образуют различные структуры, такие как ленты, трубки и пленки, и эти структуры могут выполнять функцию высокоэффективных люминофоров в фотоэлектрических устройствах. Наиболее существенным преимуществом предлагаемого решения является высокий выход энергии при малой толщине и гибкости устройства. Таким образом, различные эксперименты были проведены для исследования свойств J-агрегатов на различных поверхностях.
Были проведены АСМ-измерений J-агрегатов на различных поверхностях, включая графит, кремний и слюды (рис. 1 - слюда). На слюде, как показано на рис. 1, наблюдается образование наноразмерных структур. Дальнейшие исследования были проведены в направлении усиления агрегации при помощи промоутеров. Были исследованы спектры поглощения и люминесценции агрегатов красителей как в растворах, так и на подложках  (Рис. 2).

В результате были проведены эксперименты по формированию простейших структур для изучения фотоэлектрических свойств J-агрегатов: на стеклянные и кремниевые подложки с созданной разводкой контактов, наносились пленки J-агрегаты цианиновых красителей (методом высаживания из капли, центрифугированием и  перекрестным диэлектрофорезом).
Результаты показали, что проводимость структуры резко возрастает (на 2-3 порядка) при воздействии света (рис. 3). Тем самым, структура может быть использована в качестве чувствительного к определенному спектру излучения оптического датчика - матрицы.

Рис.3. Зависимость выходного тока во времени при периодической экспозиции белым светом.