Due to their unique properties organic semiconductors may be used for various applications in organic optoelectronic devices: light emitting devices, lasers, field-effect transistors, photovoltaic cells and etc. Despite high perspectives of organic semiconductors they are still upstaged by their inorganic counterparts. Development of organic electronics requires better understanding of electrooptical properties of organic semiconductors and relationships between their structure and functions. The main goal of this thesis is a detailed investigation of ultrafast exciton and charge carrier processes in pure organic semiconductors and their blends with fullerene derivatives. Investigated organic or silicon organic semiconductors were poly-di-n-hexylsilane (PDHS), polyfluorenes F8BT and PSF-BT, merocyanine MD376. C60 fullerene and its derivative PCBM were used in blends. Ultrafast transient absorption, fluorescence, and integral mode photocurrent measurements were used for investigations. The investigation of PDHS nanocomposites revealed that PDHS incorporation into nanopores can be used for improvement of fluorescence properties. Formation of intramolecular charge transfer state was proposed for PSF-BT neat films. Charge transfer scheme of the formation of long-lived charge pair state in PSF-BT/PCBM blend was presented. The charge pair and free charge carrier generation scheme in merocyanine blends with fullerene derivatives were discussed in detail. Analysis of measurement... [to full text] / Dėl savo unikalių savybių organiniai puslaidininkiai gali būti plačiai pritaikyti įvairiuose optoelektroniniuose prietaisuose: organiniuose šviestukuose, organiniuose lazeriuose, organiniuose tranzistoriuose ir organiniuose šviesos elementuose. Visi šie pritaikymai yra galimi dėl organinių molekulių laidumo. Nepaisant didelių organinių puslaidininkių perspektyvų, jie vis dar yra nukonkuruojami neorganinių puslaidininkių. Pagrindinis šių tezių tikslas yra detaliai ištirti eksitonų ir krūvininkų dinamikos procesus grynuose organiniuose puslaidininkiuose ir jų mišiniuose su fulereno dariniais. Buvo matuoti organiniai ir silicio organiniai puslaidininkiai: poli-di-n-heksilsilanas (PDHS), polifluoreno dariniai F8BT ir PSF-BT, merocianinas MD376. Mišiniuose naudoti fulerenai buvo C60 ir jo darinys PCBM. Tyrimams buvo naudoti ultraspartūs skirtuminės sugerties, fluorescencijos ir integralinės fotosrovės matavimai. PDHS tyrimai atskleidė, kad neorganinės matricos sumažina nespindulinį relaksacijos kanalą. PDHS nanokompozitai gali būti naudojami polimero fluorescencijos savybių: stabilumo, kvantinio našumo pagerinimui. Polifluorenų F8BT ir PSF-BT grynų plėvelių tyrimų metu nustatyti eksitonų-eksitonų anihiliacijos ir eksitonų migracijos skirtumai. Vidumolekulinės krūvio pernašos būsenos formavimasis buvo pasiūlytas PSF-BT grynoms plėvelėms. Pristatyta ilgi gyvuojančių krūvininkų porų formavimosi schema PSF-BT/PCBM mišiniuose. Krūvio pernašos būsenų formavimasis buvo ištirtas... [toliau žr. visą tekstą]

Dėl savo unikalių savybių organiniai puslaidininkiai gali būti plačiai pritaikyti įvairiuose optoelektroniniuose prietaisuose: organiniuose šviestukuose, organiniuose lazeriuose, organiniuose tranzistoriuose ir organiniuose šviesos elementuose. Visi šie pritaikymai yra galimi dėl organinių molekulių laidumo. Nepaisant didelių organinių puslaidininkių perspektyvų, jie vis dar yra nukonkuruojami neorganinių puslaidininkių. Pagrindinis šių tezių tikslas yra detaliai ištirti eksitonų ir krūvininkų dinamikos procesus grynuose organiniuose puslaidininkiuose ir jų mišiniuose su fulereno dariniais. Buvo matuoti organiniai ir silicio organiniai puslaidininkiai: poli-di-n-heksilsilanas (PDHS), polifluoreno dariniai F8BT ir PSF-BT, merocianinas MD376. Mišiniuose naudoti fulerenai buvo C60 ir jo darinys PCBM. Tyrimams buvo naudoti ultraspartūs skirtuminės sugerties, fluorescencijos ir integralinės fotosrovės matavimai. PDHS tyrimai atskleidė, kad neorganinės matricos sumažina nespindulinį relaksacijos kanalą. PDHS nanokompozitai gali būti naudojami polimero fluorescencijos savybių: stabilumo, kvantinio našumo pagerinimui. Polifluorenų F8BT ir PSF-BT grynų plėvelių tyrimų metu nustatyti eksitonų-eksitonų anihiliacijos ir eksitonų migracijos skirtumai. Vidumolekulinės krūvio pernašos būsenos formavimasis buvo pasiūlytas PSF-BT grynoms plėvelėms. Pristatyta ilgi gyvuojančių krūvininkų porų formavimosi schema PSF-BT/PCBM mišiniuose. Krūvio pernašos būsenų formavimasis buvo ištirtas... [toliau žr. visą tekstą] / Due to their unique properties organic semiconductors may be used for various applications in organic optoelectronic devices: light emitting devices, lasers, field-effect transistors and photovoltaic cells and etc. Despite high perspectives of organic semiconductors they are still upstaged by their inorganic counterpart. The efficiency of electrooptical properties of organic semiconductors is tried to increase. The main goal of this thesis is a detailed investigation of ultrafast exciton and charge carrier processes in pure organic semiconductors and their blends with fullerene derivatives. Measured organic or silicon organic semiconductors were poly-di-n-hexylsilane (PDHS), polyfluorenes F8BT and PSF-BT, merocyanine MD376. Fullerenes used in blends were C60 and its derivative PCBM. Ultrafast transient absorption, fluorescence, and integral mode photocurrent measurements were used for investigations. The investigation of PDHS revealed that PDHS nanocomposites can be used for improvement of neat PDHS films fluorescence properties. The formation of intramolecular charge transfer state was proposed for PSF-BT neat films. Charge transfer scheme of the formation of long-lived charge pair state in PSF-BT/PCBM blend was presented. The formation of charge transfer states was explored in neat merocyanine films and blends with fullerene derivatives. The scheme of generation of charge pairs and free charge carriers in merocyanine blends with fullerene derivatives was discussed in... [to full text]

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Oberflächenmodifizierung von drei industriell bedeutenden Metallen, Eisen, Zink und Kupfer, sowie den Oxiden von Zink und Eisen, mit wasserlöslichen Polyvinyl-formamid-Polyvinylamin-Copolymeren (PVFA-co-PVAmen). Der Einfluss des pH-Wertes, des Hydrolysegrades der PVFA-co-PVAme, und der Einfluss von im wässrigen Medium ablaufenden Redoxprozessen an den Metalloberflächen auf die adsorbierte Polymermenge, wurden studiert. Ferner werden polymeranaloge Reaktionen des PVAms bzw. PVAm-modifizierter Metall- und Metalloxidpulver mit Kohlendioxid, ein Multischichtaufbau mit PVAm und Natriumpolyacrylat, als auch die Hydrophobierung durch Maleinsäureanhydridcopolymere beschrieben. Zur Charakterisierung der polymermodifizierten Oberflächen wurde die XPS, die DRIFT-Spektroskopie und die Sorptiochromie genutzt. Besonders der Sorptiochromie wurde aufgrund der hohen Sensitivität ein hoher Stellenwert in der vorliegenden Arbeit eingeräumt. Das Konzept der Sorptiochromie wurde zum ersten Mal auf Metalloberflächen angewendet. Ein zweiter zentraler Aspekt der Arbeit war deshalb die Suche nach Sondenmolekülen, die geeignet waren Polaritätsparameter farbiger Metalloxid- und Metallpulver zu ermitteln. Hierfür wurden das solvatochrome und acidochrome Verhalten, sowie die Wechselwirkungen von Barbituratfarbstoffen mit Merocyaninstruktur mit Metallionen, Metall- und Metalloxidoberflächen studiert.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung neuartiger elektrophiler Barbiturate. In diesen Zielverbindungen sollte die kovalente Verknüpfung eines elektrophilen bzw. Lewis-aciden Zentrums mit einer Wasserstoffbrückensequenz realisiert sowie deren gegenseitige Beeinflussung untersucht werden. Im Mittelpunkt standen dabei Barbitursäure-funktionalisierte Triarylmethylium-Ionen sowie Merocyanine. Die Charakterisierung der synthetisierten Verbindungen erfolgte mittels NMR-Spektroskopie, Einkristall-Röntgenstrukturanalyse sowie solvatochromen Messungen. Besonderes Augenmerk lag auf der Wechselwirkung mit verschiedenen Rezeptoren über Wasserstoffbrückenbindungen, wobei sowohl die Anzahl als auch die Stärke der Wasserstoffbrücken variiert wurden. Die Reaktion der elektrophilen Barbiturate mit ausgewählten Nucleophilen wurde NMR- und UV/Vis-spektroskopisch verfolgt. In ternären Systemen bestehend aus Elektrophil, Nucleophil und Rezeptor wurde systematisch der Einfluss der Komplexierung über Wasserstoffbrücken auf die Gleichgewichts- und Geschwindigkeitskonstante der Elektrophil-Nucleophil-Rekombination erfasst. Daneben erfolgte die Bestimmung der Nucleophilie-Parameter substituierter Barbiturat-Anionen unter Berücksichtigung des ambidenten Verhaltens dieser Nucleophile.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Oberflächenmodifizierung von drei industriell bedeutenden Metallen, Eisen, Zink und Kupfer, sowie den Oxiden von Zink und Eisen, mit wasserlöslichen Polyvinyl-formamid-Polyvinylamin-Copolymeren (PVFA-co-PVAmen). Der Einfluss des pH-Wertes, des Hydrolysegrades der PVFA-co-PVAme, und der Einfluss von im wässrigen Medium ablaufenden Redoxprozessen an den Metalloberflächen auf die adsorbierte Polymermenge, wurden studiert. Ferner werden polymeranaloge Reaktionen des PVAms bzw. PVAm-modifizierter Metall- und Metalloxidpulver mit Kohlendioxid, ein Multischichtaufbau mit PVAm und Natriumpolyacrylat, als auch die Hydrophobierung durch Maleinsäureanhydridcopolymere beschrieben. Zur Charakterisierung der polymermodifizierten Oberflächen wurde die XPS, die DRIFT-Spektroskopie und die Sorptiochromie genutzt. Besonders der Sorptiochromie wurde aufgrund der hohen Sensitivität ein hoher Stellenwert in der vorliegenden Arbeit eingeräumt. Das Konzept der Sorptiochromie wurde zum ersten Mal auf Metalloberflächen angewendet. Ein zweiter zentraler Aspekt der Arbeit war deshalb die Suche nach Sondenmolekülen, die geeignet waren Polaritätsparameter farbiger Metalloxid- und Metallpulver zu ermitteln. Hierfür wurden das solvatochrome und acidochrome Verhalten, sowie die Wechselwirkungen von Barbituratfarbstoffen mit Merocyaninstruktur mit Metallionen, Metall- und Metalloxidoberflächen studiert.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung neuartiger elektrophiler Barbiturate. In diesen Zielverbindungen sollte die kovalente Verknüpfung eines elektrophilen bzw. Lewis-aciden Zentrums mit einer Wasserstoffbrückensequenz realisiert sowie deren gegenseitige Beeinflussung untersucht werden. Im Mittelpunkt standen dabei Barbitursäure-funktionalisierte Triarylmethylium-Ionen sowie Merocyanine. Die Charakterisierung der synthetisierten Verbindungen erfolgte mittels NMR-Spektroskopie, Einkristall-Röntgenstrukturanalyse sowie solvatochromen Messungen. Besonderes Augenmerk lag auf der Wechselwirkung mit verschiedenen Rezeptoren über Wasserstoffbrückenbindungen, wobei sowohl die Anzahl als auch die Stärke der Wasserstoffbrücken variiert wurden. Die Reaktion der elektrophilen Barbiturate mit ausgewählten Nucleophilen wurde NMR- und UV/Vis-spektroskopisch verfolgt. In ternären Systemen bestehend aus Elektrophil, Nucleophil und Rezeptor wurde systematisch der Einfluss der Komplexierung über Wasserstoffbrücken auf die Gleichgewichts- und Geschwindigkeitskonstante der Elektrophil-Nucleophil-Rekombination erfasst. Daneben erfolgte die Bestimmung der Nucleophilie-Parameter substituierter Barbiturat-Anionen unter Berücksichtigung des ambidenten Verhaltens dieser Nucleophile.