Propiedades ópticas de películas delgadas y arreglos híbridos poliméricos conductores nanoestructurados
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Fecha
2021-11
Autores
González-Hernández, Fernando
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Editor
ITESO
Resumen
Descripción
En años recientes, los polímeros conductores se han investigado y aplicado exhaustivamente en diversas áreas como la optoelectrónica, energías renovables o nanomedicina. Sin embargo, pese a su valor fundamental en estos campos, los cambios en sus propiedades ópticas y electrónicas al cambiar el porcentaje de dopaje han permanecido poco estudiadas. En ese sentido, en esta tesis se estudian las propiedades ópticas y electrónicas de 3 de los polímeros conductores conjugados más investigados en la electrónica orgánica (en bulto): Poli(3,4-etilendioxitiofeno):poli(4-estirenosulfonato) (PEDOT:PSS), Polipirrol (PPy) y Poli(3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT). De manera particular, se realizó la síntesis por medio de spin coating de películas delgadas de PEDOT:PSS con la variación en el porcentaje de dopaje secundario al añadir etilenglicol (EG), así como la síntesis de películas delgadas y nanotubos en arreglos ordenados, en caso simple y de multicapa híbrida, de PPy y PEDOT mediante la electropolimerización y el uso de plantillas restrictivas de alúmina para el caso de los nanotubos. Los sistemas sintetizados fueron caracterizados de manera óptica, morfológica, eléctrica y composicional. Las películas delgadas de PEDOT:PSS:EG presentaron una amplia modulación en sus propiedades debido a su modificación morfológica al aumentar el porcentaje de dopaje, pasando de un rango de conducción eléctrica y de bandgap óptico de semiconductor al de un conductor metálico en un porcentaje de dopaje óptimo. Por otro lado, las películas delgadas y nanoestructuras de un polímero electrodepositadas presentaron modulación en sus propiedades ópticas, electrónicas y morfológicas al variar el tiempo de depósito. Mientras que, en el caso de las multicapas, los fenómenos ópticos y electrónicos presentes en la interfaz fueron dependientes de la fracción en volumen de su componente polimérico mayoritario en un medio efectivo.
Palabras clave
Polímeros Conductores, Propiedades Ópticas, Nanoestructuras, Electropolimerización, Spin Coating, Nanostructures
Citación
González-Hernández, F. (2021). Propiedades ópticas de películas delgadas y arreglos híbridos poliméricos conductores nanoestructurados. Tesis de ingeniería, Ingeniería en Nanotecnología. Tlaquepaque, Jalisco: ITESO