О. О. Матвиенко, Ю. Н. Саввин, А. С. Крыжановская, O. М. Вовк, М. В. Добротворская Институт монокристаллов нан украины, 61001, пр. Ленина,60, Харьков, Украина

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Cx-X

Самоорганизация наносистемы на основе поливинилкарбазола (ПВК) и полупроводниковых нанокристаллов CdSe/ZnS в бислойную структуру в процессе фазового разделения при spin-coating.

О.О. Матвиенко, Ю.Н.Саввин, А.С.Крыжановская, O.М. Вовк, М.В. Добротворская

Институт монокристаллов НАН Украины, 61001, пр. Ленина,60, Харьков, Украина

Спектральные характеристики и внешний квантовый выход люминесценции полимер-неорганических светоизлучающих диодов на основе проводящих полимеров, модифицированных полупроводниковыми нанокристаллами (НК) в значительной степени зависит от эффективности переноса энергии возбуждения от матрицы на НК. Поэтому пространственное расположение НК в полимерной матрице является фундаментальной проблемой, от решения которой во многом зависит дальнейшей успех в создании функционального материала.

Целью данной работы было изучение особенностей поведения НК в полимер-неорганической нанокомпозитной пленке на основе НК типа ядро-оболочка CdSe/ZnS/TOPO и поливинилкарбазола (ПВК), полученной методом spin-coating; установление закономерностей влияния концентрации НК на морфологию нанокомпозитной пленки.

Нанокомпозитные пленки НК–ПВК толщиной 80-100 нм формировались из смешанного раствора ПВК и CdSe/ZnS/TOPO (Lum=530 нм) в толуоле с различным соотношением НК/ПВК от 0.1:1 до 6:1 на кварцевых подложках методом spin-coating (скорость центрифугирования составляла 2500 об./мин., термообработка – 85°С, 60 мин.). Структурные характеристики и состав поверхности пленок исследовались методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) соответственно.

Установлено, что в процессе формирования тонких нанокомпозитных пленок на основе ароматического полимера ПВК и НК CdSe/ZnS/TOPO, методом spin-coating, происходит фазовое разделение компонентов системы с образованием бислойной структуры и самоорганизацией НК.

Начиная с минимально изученной концентрации НК в нанокомпозите (17 вес.%), наблюдается вытеснительная флокуляция НК в двумерные кластеры размерами от 20 нм до 1 и более мкм в зависимости от концентрации НК в матрице ПВК с сохранением расстояния между центрами НК (8 нм). Определена критическая концентрация НК в нанокомпозите (75 вес.%), выше которой наблюдается образование плотноупакованных трехмерных агрегатов и уменьшение расстояния между НК (6 нм).

Обнаружена корреляция между морфологией и люминесцентными характеристиками нанокомпозитных пленок.