Розроблення сенсора кисню на основі ефекту довготривалої флуоресценції органічних напівпровідників
Автор: Майборода Ростислав Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроніка
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Магістерську кваліфікаційну роботу присвячено розробленню багатопараметричного оптичного сенсора концентрації кисню на основі мікроконтролерної платформи NeoFox. В роботі вивчається ексиплексоутворююча система bFPC:PO-T2T як активна зондувальна компонента конструкції оптичного сенсора, що демонструє можливість високоточного вимірювання концентрації кисню – до 4% в діапазоні від 0 % O2 до 20 % O2. Досліджено bFPC:PO-T2T і bTfPC:PO-T2T ексиплекси, які показали хороші перспективи використання їх як високоефективних зелених TADF емітерів білих OLED структур. Розроблені з використанням методу «мокрої» технології, білі OLED показали високу якість тепло-білої електролюмінесценції з індексом передавання кольору на рівні 92, колірною температурою 3655 К і координатами CIE1931 (0,384, 0,399). Вивчено електролюмінісцентні властивості OLED структури темно-синього кольору випромінювання на основі внутрішньомолекулярного TADF донорно-акцепторного молекулярного 4-CzPyCl4. Ця світловипромінювальна гетероструктура показує максимальну яскравість 3000 кд/м2. На основі цих даних розроблено компактний сенсор на базі мікроконтролера NeoFox, який можна використовувати для контролю безпечного рівня концентрації кисню у сільськогосподарських, промислових, транспортних та будівельних підприємствах, а також приватними особами. Розроблення пристрою базується на використанні оптичних сенсорів, які у порівнянні з іншими типами сенсорів характеризуються наступними перевагами: малий час відгуку та висока селективність, можливість проведення вимірювання у реальному часі, що є дуже важливим фактором для керування технологічними процесами, відсутність електричних перешкод, відповідно вимірювання можна проводити у сильних електромагнітних полях, а також дешевизна та практичність у застосуванні [6]. Створення даного пристрою є актуальним, оскільки дає змогу вирішувати комплексну проблему моніторингу атмосфери, контролю технологічних середовищ і безпеки промислового виробництва з використанням пристроїв електроніки. Перелік використаних літературних джерел: 1. Meng Zhang, Si-Wei Zhang, Chengcheng Wu, Wansi Li, Yuan Wu, Chen Yang, Zhimin Meng, Wenzhan Xu, Man-Chung Tang, Rongjun Xie, Hong Meng, Guodan Wei, Fine Emission Tuning from Near-Ultraviolet to Saturated Blue with Rationally Designed Carbene-Based 3 + 2 + 1 Iridium(III) Complexes, ACS Applied Materials & Interfaces, 14, 1, (1546-1556), (2022). 2. Husain N. Kagalwala, Jeni Gerberich, Chancellor J. Smith, Ralph P. Mason, Alexander R. Lippert, Chemiluminescent 1,2?Dioxetane Iridium Complexes for Near?Infrared Oxygen Sensing, Angewandte Chemie, 134, 12, (2022). 3. Husain N. Kagalwala, Jeni Gerberich, Chancellor J. Smith, Ralph P. Mason, Alexander R. Lippert, Chemiluminescent 1,2?Dioxetane Iridium Complexes for Near?Infrared Oxygen Sensing, Angewandte Chemie International Edition, 61, 12, (2022). 4. Lucius Schmid, Felix Glaser, Raoul Schaer, Oliver S. Wenger, High Triplet Energy Iridium(III) Isocyanoborato Complex for Photochemical Upconversion, Photoredox and Energy Transfer Catalysis, Journal of the American Chemical Society, 144, 2, (963-976), (2022). 5. Taito Noda, Hisahiro Sasabe, Tsukasa Owada, Ryo Sugiyama, Ayato Arai, Kengo Kumada, Hisaki Tsuneyama, Yu Saito, Junji Kido, Constructing Soluble Anthracene?Based Blue Emitters Free of Electrically Inert Alkyl Chains for Efficient Evaporation? and Solution?Based OLEDs, ChemPlusChem, 87, 3, (2022). 6. Xiaoxiao Hu, Naoya Aizawa, Minjun Kim, Miaofei Huang, Zhiyi Li, Guanhao Liu, Honglei Gao, Teng Gao, Xiangyu Dong, Yong Zhang, Jianjun Liu, Pengfei Wang, Yuanping Yi, Yong-Jin Pu, Ying Wang, Dual-acceptor thermally activated delayed fluorescence emitters: Achieving high efficiency and long lifetime in orange-red OLEDs, Chemical Engineering Journal, 434, (134728), (2022). 7. Shaivi Kesari, Brijesh Kumar Mishra, Aditya N. Panda, Excited states in RED/near infrared region TADF molecules: TDDFT vs ADC(2), Chemical Physics Letters,139383, 791, (139383), (2022).