Aminosilani tvorijo spontano urejene plasti in tako modificirane površine so uporabne za izdelavo selektivnih senzorjev za pline pri nizkih koncentracijah. V sklopu projekta smo za ta namen študirali in optimizirali pripravo tankih organskih plasti raznih aminosilanov na podlagi iz Si. Tanke silanske plasti smo pripravili s postopkom nanašanja iz raztopine. Preučevali smo učinkovitost depozicije aminosilana APTMS v različnih topilih (voda, etanol, aceton, acetonitril, DMF, toluen). Ugotovili smo, da lahko primerna topila bistveno spremenijo morfološke lastnosti obdelovancev in posledično tudi adsorpcijo različnih snovi oziroma oprijem različnih delcev in tankih plasti. Opazili smo, da nanos silana, ki smo ga izvedli z uporabo topil acetonitrila in toulena, vodi k nastanku hrapave površine z veliko gostoto APTMS polariziranih molekul v obliki otočkov. Površine, ki smo jih spreminjali z uporabo N,N-dimetilformamid topila, so bile bolj gladke z manjšo gostoto APTMS otočkov. Ko pa smo uporabili za topilo aceton in etanol, smo dobili gladko površino z zelo majhno gostoto APTMS otočkov.
COBISS.SI-ID: 1715759
Prilagajanje molekul na donorsko akceptorskih (D/A) faznih mejah, predstavlja nove smeri v razvoju organskih fotovoltaičnih elementov, ki po učinkovitosti za red velikosti prekašajo sorodne elemente s ploščatim donorjem. V sklopu meritev elektronske strukture hetero-organskih stikov smo proučevali heterosestave policikličnih aromatskih ogljikovodikov, ki izkoriščajo dobro prileganje oblike staknjenih D/A molekul na nanometrični skali (donor je raven/upognjen hexabenzocoronen; f-/c-HBC, acceptor je fuleren, C60). Meritve resonančne fotoelektronske spektroskopije podprte z numeričnimi izračuni v okviru teorije gostotnih funkcionalov kažejo, da omogoča oblikovno usklajen molekulski stik c-HBC/C60 v primerjavi s ploskim f-HBC/C60 bistveno hitrejši prenos naboja oziroma, bistveno hitrejšo disociacijo vzbujenega excitona ob heteroorganskem stiku. Naši izsledki nadalje kažejo, da se v razsežni plasti boljša sklopitev D/A stika odraža tudi v izrazitejšem mešanju obeh komponent, kar vodi do večjega aktivnega področja organskega nanosa, oboje pa prispeva k višji učinkovitosti v fotovoltaičnih elementih. Članek je izšel v reviji z visokim faktorjem vpliva (IF=14.0)
COBISS.SI-ID: 2547556
Razumevanje prenosa naboja v hibridnih sistemih med tankimi organskimi plastmi in anorgansko podlago je osrednjega pomena za načrtovanje materialov za hibridne mikroelektronske naprave. Vendar je natančna kvantitativna analiza prenosa naboja zelo omejena zaradi nedoločene morfologije molekulske plasti. Z metodo resonančne fotoelektronske spektroskopije smo izmerili dinamiko prenosa naboja v področju fs v različnih molekulah ciklofanov, ki kažejo pi sklopitev. Ugotovili smo, kako je prenos naboja povezan z jakostjo sklopitve v aromatskem obroču.
COBISS.SI-ID: 26125351
V okviru raziskav transporta naboja v organskih stikih smo proučevali vpliv jakosti molekulskih interakcij na hitrost prenosa naboja ob hibridnem molekulskem stiku. Izmerili smo ultrahiter transport vzbujenih elektronov na različnih mestih prototipske molekule 1,4-diaminobenzena (BDA), ki na kontaktni površini Au(111) tvori dve monoplastni fazi s komplementarno adsorpcijsko geometrijo molekul. Iz meritev resonančne rentgenske spektroskopije in povezanih teoretičnih izračunov v okviru teorije gostotnih funkcionalov smo določili delokalizacijsko dinamiko vzbujenih elektronov na različnih mestih plosko- in pokončno- ležečih molekul. Z visoko prostorsko in orbitalno resolucijo smo določili mesta v molekuli BDA, ki omogočajo ultrahiter prenos naboja prek praznih molekulskih orbital in ga povezali s specifično kemično vezavo molekul. Kvantitativno smo izmerili čase delokalizacije vzbujenih elektronov, ki jih omogočajo donorsko/akceptorska sklopitev N-Au, vodikova vez in šibka sklopitev pi orbital aromatskega obroča BDA s površino Au. Dobljeni rezultati kažejo, da za ultrahiter prenos naboja z organskih molekul ni nujno potrebna močna kovalentna vez s substratom.
COBISS.SI-ID: 26934567
Delo opisuje pripravo in karakterizacijo tankih organskih molekularnih plasti aminosilanskih molekul na silicijevo podlago z namenom modificirati silicijeve površine, ki bodo uporabljene v senzorjih plinov. Pripravili smo amino-silanske plasti s postopkom nanašanja iz raztopine na različno obdelane silicijeve rezine. Pripravil in primerjal smo učinkovitost depozicije treh silanskih materialov, kot so (3-aminopropyl)-trimethoxysilane (APTMS), (3-aminopropyl)-diethoxymethylsilane (APRDMS) in (3-aminopropyl)-ethoxydimethylsilane (APREMS). Preiskali smo vpliv temperature, časa depozicije, izbiro topila, in vrste silanske molekule. Ugotovili smo optimalne parametre priprave, ki jih bomo uporabili pri izdelavi hibridnih senzorjev.
COBISS.SI-ID: 36892165