Физико-химические аспекты получения высокочистых люминесцентных координационных соединений 8-оксихинолина с алюминием и бором для оптоэлектроники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Казьмина Ксения Вадимовна

• Казьмина Ксения Вадимовна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Казьмина Ксения Вадимовна

СПИСОК ВВЕДЕННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Технология OLED

1.2 Металлорганические люминофоры на основе 8-оксихинолина

1.3 Нестехиометрия и P-T-x диаграмма

1.4 Выводы из обзора литературы

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Используемые реактивы и материалы

3.2 Определение примесного состава металлорганических координационных соединений

3.3 Методика исследования поверхности образцов

3.4 Методика очистки 8-оксихинолина

3.5 Методика очистки нитрата алюминия

3.6 Методика очистки этанола

3.7 Измерения спектральных параметров

3.8 Методика вакуумной сублимационной очистки

3.9 Методика изготовления OLED структур

4. ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЧИСТОГО ТРИС(8-ОКСИХИНОЛЯТА) АЛЮМИНИЯ

4.1 Получение трис(8-оксихинолята) алюминия растворным методом

4.2 Одностадийный (гетерофазный) способ получения трис(8-оксихинолята) алюминия

4.3 Выводы по разделу

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОЙ P8-Hq-T ДИАГРАММЫ ВЫСОКОЧИСТОГО ТРИС(8-ОКСИХИНОЛЯТА) АЛЮМИНИЯ

5.1 Методика определения точки моновариантного равновесия на

диаграмме ^8-Hq-T

5.2 Результаты определения точек полиморфных переходов на ^8-Hq-T диаграмме трис(8-оксихинолята) алюминия

5.3 Выводы по разделу

2

6. ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЧИСТЫХ БОР-СОДЕРЖАЩИХ КОМПЛЕКСОВ

ОКСИХНОЛИНА

6.1 Исследование образования люминесцентных бор-содержащих

комплексов с 8-оксихинолином в растворах

6.2 Одностадийный синтез бор-содержащего элементоорганического люминофора

6.3 Люминесцентные аэрогели на основе диоксида кремния и координационного соединения бора с 8-оксихинолином

6.4 Выводы по разделу

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

8. СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ВВЕДЕННЫХ СОКРАЩЕНИИ

РХТУ им. Российский химико-технологический университет им. Д.И. Мен-

Д.И. Менде- делеева

леева

OLED organic light emitting diode - органические светоизлучающие диоды, ОСИД

QLED quantum dot light emitting diode - светодиод на квантовых точках

p-OLED или polymeric organic light emitting diode - полимерные органические

PLED SMOLED

WOLED

RGB RFID СЭМ SE

МС-ИСП

РСА

РФА

КРС

ФЛ

ЭЛ

FWHM

ФЛ

ФЛ

возб

Xrf МКС

500нм

светоизлучающие диоды

small molecule organic light emitting diode - низкомолекулярные органические светоизлучающие диоды

white organic light emitting diode - белые (смешанные) органические светоизлучающие диоды Red - красный, Green - зеленый, Blue - синий

Radio Frequency IDentification - радиочастотная идентификация

сканирующая электронная микроскопия

режим вторичных электронов

масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой

рентгеноструктурный анализ

рентгенофазовый анализ

комбинационное рассеяние света

фотолюминесценция

электролюминесценция

полная ширина на половине высоты

максимальная длина волны фотолюминесцкнции

длина волны возбуждения

максимальная длина волны полного отражения

металлорганические комплексные (координационные)

соединения

БЛК бор-содержащие люминесцентные комплексы

8-Hq 8-оксихинолин

Mqn оксихинолят металла

Alq3 трис(8-оксихинолят) алюминия

Gaq3 трис(8-оксихинолят) галлия

Inq3 трис(8-оксихинолят) индия

Bq3 трис(8-оксихинолят) бора

Liq 8-оксихинолят лития

mer- meridional - меридиональный

fac- facial - фронтальный

p8-Hq парциальное давление пара 8-оксихинолина

ITO indium tin oxide - твердый раствор оксида индия-олова

NPB ^№-бис-(1-нафталин-1-ил)-^№-бис-(фенил) бензидин

УЗ ультразвуковой

ПАВ поверхностно-активное вещество

ИПС изопропиловый спирт

ТГФ тетрагидрофуран

ТЭОС тетраэтоксисилан

ТМХС триметилхлорсилан

BLS BoronLightSil - бор-содержащий материал на основе SiO2-

аэрогеля, содержащий BET метод Брунауэра-Эммета-Теллера (Brunauer-Emmett-Teller), ме-

тод математического описания физической адсорбции

BJH метод Барретта-Джойнера-Халенды (Barrett-Joyner-Halenda), ме-

тод расчёта распределения пор по размерам в пористом материале по изотермам адсорбции или десорбции

ф пористость

dg средний диаметр геля после гелеобразования, м

da средний диаметр BoronLightSil, м

Рек -5 скелетная плотность образцов, г/см

Роб -5 объемная плотность, г/см

Ю доля пор по BJH в образце, %

L усадка, %

Sуд удельная площадь поверхности, м2/г

D средний диаметр пор, нм

-5 средний объем пор, см /г

Vпор -5 общий объем пор, см /г

V* вакансия алюминия

VGa вакансия галлия

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химические аспекты получения высокочистых люминесцентных координационных соединений 8-оксихинолина с алюминием и бором для оптоэлектроники»

Актуальность работы

Твердотельные полупроводники на основе неорганических материалов совершили настоящий прорыв в электронике в середине прошлого века. Созданы технологии материалов высокой чистоты (99,99999 мас. %) [1] и полупроводниковых приборов на их основе с рекордными характеристиками. Однако ограниченное количество неорганических полупроводников стало тормозящим фактором развития электроники. Начало этого века ознаменовалось новой эрой в полупроводниковом материаловедении: конкуренцию неорганическим полупроводникам составили органические материалы, с самого начала несшие в себе элементы молекулярной электроники и нанотехнологий.

Открытие эффективной электролюминесценции (ЭЛ) металлоорганиче-ских координационных соединений (МКС) [2] и изобретение структуры базового органического светоизлучающего диода в конце 1980-х годов привело к формированию одного из активно развивающихся направлений органических полупроводников - технологии органических светоизлучающих диодов (OLED/ОСИД технологии). В последние годы замедлились темпы развития технологий OLED: эффективные эмиссионные материалы красного [3], зеленого [4], синего [5-7], белого свечения; был найден ограниченный набор материалов для дырочного и электронно-транспортного слоев [8]. Установлены наиболее эффективные матричные материалы для формирования легированных эмиссионных слоев [8].

За последние два десятилетия большие усилия были направлены на разработку носимой/имплантируемой электроники на основе органических полупроводниковых материалов. Самые последние разработки включают мониторинг окружающей среды, имплантируемые медицинские устройства, датчики на коже и одноразовую пластиковую электронику, такую как электронные билеты, RFID-метки, пластиковые карты и т.д. [9-23]. Эти устройства требуют большого количества и недорогих материалов, и технологий производства, поддерживающих их динамичное развитие. Технологии органических полупроводнико-

7

вых материалов интересны своей тонкой настройкой характеристик из-за большой вариабельности химических формул при высокой производительности при низких производственных затратах.

Однако существует ряд технологических и принципиальных проблем, решение которых должно привести к значительному повышению эффективности устройств OLED в частности и органических полупроводников в целом. В первую очередь, речь идет о повышении устойчивости как структур в целом, так и составляющих их материалов, и управлении процессами переноса носителей заряда, которые в свою очередь определяются природой материалов, например, дефектностью структуры на уровне отдельных атомов кристаллической решетки. Два альтернативных подхода к решению этих задач: 1) поиск новых органических соединений с улучшенными функциональными свойствами; 2) совершенствование технологий уже используемых соединений.

Первый подход является общей тенденцией, и с использованием этого подхода было найдено много новых эффективных эмиссионных материалов для технологии OLED [24, 25]. Но этот путь характеризуется полуэмпирическим подходом, тогда как второй подход опирается на фундаментальные знания об органических полупроводниках. Существующая парадигма органических полупроводников как молекулярных кристаллов [26,27], не позволяет перенести достижения неорганических полупроводниковых технологий на органические материалы. Но общеизвестно, что «зарядотранспортные свойства в сопряженных материалах критически зависят от упаковки цепей и порядка в твердом состоянии, а также от плотности примесей и структурных дефектов. В результате измеренные значения подвижности могут сильно различаться в зависимости от качества образца» [28]. Согласно законам химической термодинамики для особо чистых кристаллических фаз сложных химических соединений при температурах выше 0 К образование равновесных «точечных» дефектов на основе собственных компонентов (нестехиометрических дефектов) термодинамически неизбежно в результате колебаний атомов в узлах кристаллической решетки

[29-31]. По мере повышения химической чистоты полупроводниковых матери-

8

2 3

алов, начиная с веществ с суммарной концентрацией примесей менее 10- -10-мас. %, структурно-чувствительные свойства кристаллических полупроводников в большей степени зависят от концентрации дефектов нестехиометрии (собственный точечный дефект), чем от концентраций легирующих примесей (допантов) [32]. Именно такая ситуация сложилась к настоящему времени в технологии органических полупроводников.

Концептуально OLED-устройства представляют собой электронные полупроводниковые структуры [14]. Как и в случае с неорганическими полупроводниками, органические материалы, используемые в многослойных OLED структурах, должны соответствовать требованиям, предъявляемым к полупроводникам. В частности, химическая чистота органических полупроводников должна быть такой же высокой, как и неорганических. Успешное развитие технологий неорганических полупроводников и устройств на их основе началось более 70 лет назад, как раз тогда, когда химическая чистота 99,999 мас.% (5N) стала общедоступной (Рис. 1.). На сегодняшний день современные неорганические полупроводники характеризуются чистотой от 99,99999 мас.% (7N) для GaAs-технологий [33] до 99,999999999 мас.% (11N) для кремниевых технологий [34].

Неорганические Органические

Рис. 1. Динамика производства органических (левая колонка) и неорганических (правая колонка) полупроводниковых материалов, имеющих различную химическую чистоту

(хК = 10-х г/г).

К сожалению, только около 10% коммерческих препаратов МКС имеют чистоту 4N и выше. Это еще одна причина, по которой нестехиометрия МКС до

сих пор мало изучена.

Органические полупроводниковые материалы (включая люминофоры для технологии OLED) обычно получают путем проведения химической реакции в сложных жидких средах, для чего требуются чистые растворители, органические прекурсоры и многоступенчатые процедуры очистки.

Трис(8-оксихинолят) алюминия (Alq3) был первым эмиссионным материалом OLED [35] и до сих пор он широко используется как в качестве излучающего материала, так и в качестве материала для переноса электронов для дешевых коммерческих устройств [9]. Производство высокочистого Alq3 (99,995 мас.%) по-прежнему остается сравнительно трудозатратным, поэтому цена сублимированного Alq3 99,9-99,999 мас.% колеблется от 60 до 100 тыс. Евро/кг [36,37].

Создание научно обоснованных технологий высокочистых кристаллических МКС с заданной дефектной структурой на уровне дефектов нестехиометрии требует фундаментальной информации, которая обычно представляется в виде p^T-x диаграмм [31]. Однако до сих пор не предпринималось попыток построения таких диаграмм для кристаллических МКС, так как считалось, что эти фазы представляют собой молекулярные кристаллы строго фиксированного состава [27]. Построение таких диаграмм следует начинать с исследования pi-T фазовых диаграмм МКС, так как получение информации о составе фаз на pi-T-x диаграммах сопряжено с дополнительными трудностями, которые, в первую очередь, требуют надежных данных об условиях синтеза индивидуальных фаз, в том числе полиморфных модификаций. Эти данные можно получить из pi -Т фазовых диаграмм, что явилось одной из задач настоящего исследования.

Трис(8-оксихиноляты) p-элементов - алюминия, галлия, индия (Alq3, Gaq3, Inq3) были одними из первых электролюминофоров, которые использовались в технологии OLED. Интерес к Alq3 не снижается на фоне вновь синтезированных, а иногда и более эффективных органических полупроводников. В коммерческих продуктах химическая чистота сублимированных Alq3, Gaq3, Inq3 обычно декларируется не выше 99,995 мас. % [38], но нет указаний на фазовую чи-

10

стоту, включая полиморфные модификации. Имеется ряд работ, позволяющих установить общую зависимость полиморфного превращения Mqз (М=А1, Оа, 1п) от температуры [39, 40, 41]. Но все исследования проводились в разных атмосферах (вакуум или давление аргона). Таким образом, некоторая неопределенность в интерпретации данных существовала всегда. Чтобы решить эту неопределенность на кафедре химии и технологии кристаллов РХТУ им. Д.И. Менделеева была разработана новая методика исследования ^-Т фазовых диаграмм МКС [42].

Цель диссертационной работы: состояла в разработке новых подходов к получению высокочистых люминесцентных координационных соединений 8-оксихинолина с алюминием и бором для оптоэлектроники.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Изучение процесса очистки трис(8-оксихинолята) алюминия при его синтезе из растворов.

2. Разработка одностадийного способа синтеза высокочистого трис(8-оксихинолята) алюминия с использованием минимального числа коммерчески доступных высокочистых препаратов.

3. Исследование ^8-Нч-Т диаграммы трис(8-оксихинолята) алюминия в интервале температур от комнатной до полного расплавления препарата при контролируемом давлении пара 8-оксихинолина.

4. Разработка одностадийного способа гетерофазного синтеза бор-содержащего комплекса с 8-оксихинолином из высокочистого оксида бора и 8-оксихинолина.

5. Создание нового гибридного материала на основе бор-содержащего координационного соединения с 8-оксихинолином в матрице SiO2-аэрогеля и исследование люминесцентных свойств полученного гибридного материала.

Научная новизна результатов, полученных в диссертационной работе:

1. Показана возможность одностадийного синтеза люминесцентных высокочистых трис(8-оксихинолята) алюминия и бор-содержащего комплекса с 811

оксихинолином с помощью высокотемпературной гетерофазной реакции.

2. Экспериментально построена диаграмма «температура - парциальное давление пара 8-оксихинолина» трис(8-оксихинолята) алюминия в интервале температур от комнатной до 685 К. Определены области существования различных полиморфных модификаций Alq3 на ^8-Hq-T диаграмме. Установлено, что повышение давления пара 8-Hq приводит к смещению температур полиморфных превращений трис(8-оксихинолята) алюминия в меньшую сторону на 45-120 К.

3. Создан новый люминесцентный гибридный материал на основе SiO2-аэрогеля и бор-содержащего координационного соединения с 8-оксихинолином и изучены его физико-химические и спектрально-люминесцентные характеристики.

4. Установлено, что в процессе синтеза бор-содержащего люминесцентного координационного соединения на основе бора и 8-оксихинолина как в средах органических, так и при гетерофазной реакции при взаимодействии оксида бора с парами 8-оксихинолина могут образовываться, по крайней мере, два основных продукта.

Практическая значимость работы

В рамках выполнения работы был получен ряд практических результатов:

1. Исследован процесс очистки трис(8-оксихинолята) алюминия при его синтезе из растворов. Показано, что в результате разработанной процедуры возможно получение кристаллического препарата с химической чистотой 99,997 мас.% (по 65 примесным элементам) с выходом 65%. Разработана и запатентована конструкция для сублимационной очистки трис(8-оксихинолята) алюминия.

2. Разработан простой способ синтеза трис(8-оксихинолята) алюминия из коммерчески доступного Al2O3 (99,999 мас.%) и 8-оксихинолина (99,9999 мас.%) с химической чистотой не хуже 99,998 мас.% (по 65 примесным элементам), что позволяет изготавливать OLED структуры с электролюминесцентными характеристиками, не уступающими характеристикам структур,

12

полученных с использованием дорогостоящего сублимационно очищенного Alqs.

3. Получены данные справочного характера о диаграмме «температура - парциальное давление пара 8-оксихинолина» для трис(8-оксихинолята) алюминия, которые являются физико-химической основой для разработки научно-обоснованной технологии высокочистого трис(8-оксихинолята) алюминия и выращивания объемных монокристаллов Alq3.

Методология и методы исследования

Результаты, включенные в диссертационную работу, получены на основании исследований, проведенных с помощью взаимодополняющих современных инструментальных методов исследования: люминесцентная и оптическая спектроскопия, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, сканирующая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, оптическая микроскопия, а также применением при обработке и интерпретации полученных данных подходов, принятых в современной мировой научной практике.

Положения, выносимые на защиту

1. Одностадийная экологически чистая схема синтеза трис(8-оксихинолята) алюминия позволяет получать продукт с химической чистотой не хуже 99,998 мас.%, с использованием которого можно изготавливать OLED структуры с электролюминесцентными характеристиками, не уступающими характеристикам структур, полученных с использованием дорогостоящего сублимационно очищенного Alq3.

2. Высокочистый электролюминофор трис(8-оксихинолят) алюминия может быть получен в некотором диапазоне составов в пределах области существования конкретной полиморфной модификации.

3. Новые стабильные люминесцентные гибридные материалы на основе кремнеземного аэрогеля и бор-содержащего координационного соединения с 8-оксихинолином могут быть получены по упрощенной схеме синтеза, исключающей необходимость предварительного дорогостоящего синтеза высокочистого элементорганического бор-содержащего люминофора.

Реализация результатов работы

Актуальность исследований, посвященных разработке технологий высокочистых координационных соединений 8-оксихинолина с алюминием и бором, а также их применению в технологиях люминесцентных структур для оптоэлек-троники, составляющих основную часть диссертационной работы, подтверждается тем, что результаты исследований были включены в отчетные материалы по темам:

- «Создание фундаментальных основ технологий структур с различной степенью упорядочения на основе неорганических и органических соединений для устройств фотоники и электроники», проект по созданию молодежной научной лаборатории в рамках выполнения государственного задания на оказание услуг № 075-00068-20-01 от 21.02.2020, шифр FSSM-2020-0005 (2020-2023 гг.);

- «Фундаментальные закономерности управления наноразмерной структурой монокристаллических, аморфных и тонкопленочных люминесцентных структур на основе органических металлокомплексов и гибридных органо-неорганических материалов», грант № 19-79-10003 РНФ (2020 - 2022 гг.).

Надежность и достоверность

Достоверность результатов, выносимых положений и выводов обеспечивается:

1) использованием современных средств и методов проведения исследований;

2) их согласованностью с рассмотренными теоретическими и экспериментальными данными, опубликованными другими авторами;

3) публикациями результатов в рецензируемых тематических журналах из перечня ВАК и систем цитирования Web of Science и Scopus.

Личный вклад автора

В диссертации изложены результаты работ, выполненных автором в течение 3-х лет. Личный вклад автора в диссертационную работу заключается в участии в постановке задач исследований, в проведении экспериментов, в обсуждении и обработке результатов и формулировании основных выводов.

Часть экспериментов по синтезу аэрогелей, анализ и обобщение результатов по сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, а также по примесному анализу методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой выполнены в соавторстве.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались на:

Всероссийской молодежной научной конференции «ЗА НАМИ БУДУЩЕЕ: взгляд молодых ученых на инновационное развитие общества» (05 июля

2020, Курск); 8-я Международной молодежной научной конференции «Юность и Знания - Гарантия Успеха-2021» (16-17 сентября 2021, Курск); 2-nd European Conference on Silicon and Silica Based Materials 6 th International Conference on Competitive Materials and Technology Processes Miskolc-Lillafüred (4-8 октября,

2021, Венгрия); XVII Международном конгрессе по химии и химической технологии "МКХТ-2021" (26-29 октября 2021, Москва); XVII Всероссийская конференция и X Школа молодых ученых ВЫСОКОЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА. ПОЛУЧЕНИЕ, АНАЛИЗ, ПРИМЕНЕНИЕ (7-9 июня 2022, Нижний Новгород); E-MRS-2022 Spring Meeting, (30 May-3 June, 2022, Strasburg. France).

Публикации по теме диссертации

По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, индексируемых Web of Science и Scopus. Получено 3 патента РФ.

Соответствие содержания диссертации паспорту специальности

В соответствии с паспортом специальности 2.2.3. - Технология и оборудование для производства материалов и приборов электронной техники, охватывающим вопросы разработки физико-технологических и физико-химических основ создания новых и совершенствования существующих материалов включая полупроводники, диэлектрики, проводники, технологические среды; а также вопросы физических и физико-химических исследований технологических

процессов и маршрутов производства материалов и приборов электронной тех-

15

ники, разработка их физико-технологических и физико-химических моделей, в диссертационной работе:

- разработан процесс получения препарата трис(8-оксихинолята) алюминия с химической чистотой 99,997 мас.% (по 65 примесным элементам) с выходом 65% при его синтезе из растворов;

- разработан способ одностадийного гетерофазного синтеза трис(8-оксихинолята) алюминия с химической чистотой не хуже 99,998 мас.% (по 65 примесным элементам);

- получены данные фундаментального характера о диаграмме «температура - парциальное давление пара 8-оксихинолина» для трис(8-оксихинолята) алюминия в интервале температур от комнатной до 685 К;

- создан новый люминесцентный гибридный материал на основе SiO2-аэрогеля и бор-содержащего координационного соединения с 8-оксихинолином.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, состоящей из введения, шести разделов, заключения и списка цитируемых источников. Общий объем диссертации - 127 страниц, включая 80 рисунков, 12 таблиц, библиографию, содержащую 113 наименований, и одного приложения.

Благодарности

Автор выражает благодарность всему коллективу кафедры химии и технологии кристаллов за моральную поддержку и помощь в технических вопросах. Отдельная благодарность доценту кафедры химии и технологии кристаллов, к.х.н. Зыковой М.П. за анализ химической чистоты препаратов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, проведение ренгеновской ди-фрактометрии и помощь в обработке полученных данных; научному сотруднику кафедры химии и технологии кристаллов, к.х.н. Хомякову А.В. и младшему научному сотруднику лаборатории функциональных материалов и структур для

фотоники и электроники, к.х.н. Руниной К.И. за проведение спектрально-

16

люминесцентных исследований и помощь в обработке и разъяснении полученных данных; ведущему инженеру кафедры химии и технологии кристаллов, к.х.н. Гришечкину М.Б. за проведение сканирующей электронной микроскопии; сотрудникам кафедры химического и фармацевтического инжиниринга: д.т.н. Меньшутиной Н.В., к.т.н. Лебедеву А.Е., Сусловой Е. Н., Кунаеву Д. А. за синтез и исследование физико-химических характеристик аэрогелей и обсуждение полученных результатов. Автор благодарит студентов Пытченко А.А., Ковалёву В.В., Янцевич И.М., Бурнаеву А.А., аспиранта Барканова А.Д. за содействие при выполнении настоящей работы. Особую признательность и глубочайшую благодарность автор выражает своему научному руководителю доценту, к.х.н. Аветисову Роману Игоревичу и заведующему кафедрой химии и технологии кристаллов Аветисову Игорю Христофоровичу за поддержку на непростом пути к защите представленной диссертации и за неоценимую помощь в её реализации.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Технология OLED

Органические электролюминесцентные диоды (OLED - Organic Light Emitting Diodes) — это устройства на основе полупроводниковых органических материалов, в которых энергия электрического поля преобразуется в энергию света [43].

Технология органических светодиодов стремительно развивается в последние десятилетия с использованием различных органических молекул для их потенциального применения в полноцветных плоских дисплеях и твердотельных осветительных приборах.

Это представляется возможным, благодаря ряду преимуществ перед традиционными устройствами:

• высокая энергетическая эффективность;

• высокая цветовая яркость и контрастность при малой толщине структуры;

• низкие напряжения питания;

• низкое тепловыделение;

• возможность гибкой настройки цветовых характеристик;

• работа в широком интервале температур, включая температуры ниже 0 С;

• возможность изготовления гибких и прозрачных структур;

• возможность изготовления устройств большой площади;

• низкая стоимость и экологичность производства [43-45].

Недостатком OLED структур является их нестабильность при нормальных

условиях, поскольку органические молекулы подвержены фотоокислению и деградации при воздействии воздуха и влаги окружающей среды [44].

Несмотря на это, успехи и перспективы OLED технологии связаны с развитием прикладных и фундаментальных аспектов теории, а также с совершенствованием технологических методов изготовления OLED структур, решающих

проблему негативного влияния окружающей среды.

В зависимости от класса органического материала люминофора OLED структуры относят к полимерным (polymeric OLED, p-OLED или PLED) или к низкомолекулярным (small molecule OLED, SMOLED).

В зависимости от класса органического люминесцентного материала OLED структура имеет различную топологию (Рис. 1.1) состоит из прозрачной подложки, прозрачного проводящего слоя, нескольких органических полупроводниковых слоев, в том числе слоя органического электролюминофора, и металлического слоя. Анодом обычно служит прозрачный проводящий слой, а катодом - непрозрачный слой металла. Каждый органический слой имеет толщину от 10 до 60 нм, а электроды - от 15 до 150 нм [43].

Рис. 1.1. Схема варианта OLED структуры [43]

Простейшая OLED структура имеет один органический слой электролюминофора, расположенный между двух электродов. При этом такая структура излучает свет в соответствии со спектром электролюминесценции люминофора. Чаще всего это монохроматическое излучение в области синего, зеленого или красного спектрального диапазона. Такие простейшие структуры в сочетании друг с другом позволяют формировать полноценную картинку, используя палитру RGB (Red - красный, Green - зеленый, Blue - синий). В случае использования люминофоров со сложным спектром получают излучение белого цвета. Такие структуры, в основном, нацелены на создание энергоэффективных ис-

точников освещения. Попытки упростить технологию полноцветного дисплея за счет уже реализованных технологических решений привели к компромиссному варианту, в котором OLED структура излучает белый цвет (WOLED), а система светофильтров позволяет выделять заданный спектральный диапазон. Преимущества такой структуры в том, что органические слои могут быть общими для всех элементов, а технология цветных светофильтров уже хорошо отработана на жидкокристаллических дисплеях. Крупный недостаток структуры - большие световые потери, так как из общей интенсивности излучаемого светового потока для каждого цвета вырезается лишь одна треть, а остальная световая энергия рассеивается в виде тепла в структуре. Подобное тепловое рассеяние отрицательно влияет на светоизлучающие характеристики и снижает долговечность структуры в целом [43].

Использование органических соединений в приборах квантовой электроники связано с особенностями электронного строения органических соединений. За счет введения различных заместителей становится возможным изменять модификацию данной молекулы, что позволяет плавно менять энергетические характеристики молекул, а с ними и макроскопические свойства материалов.

Органические материалы в OLED структуре выполняют различные функции. Различают эмиссионные, дырочные проводящие, электронные проводящие, дырочные инжекционные, электронные инжекционные, дырочные блокирующие, электронные блокирующие, матричные и другие специальные материалы.

В зависимости от своего функционального назначения органические материалы для изготовления OLED должны обладать специфическими свойствами, например:

• электропроводность с заданным типом носителей заряда;

• флуоресценция или фосфоресценция в заданной области спектра;

• предельные значения энергии электронного сродства и ионизации.

Металлорганические комплексные (координационные) соединения являются важнейшими представителями органических полупроводниковых матери-

20

алов и имеют особое значение для OLED технологии. Особенностью этих соединений является достаточно сложное взаимодействие между органическими лигандами и атомами (ионами) металлов.

Самым важным требованием в технологии изготовления OLED является высокая чистота синтезированных органических соединений. Именно этот показатель несет основную ответственность за технические характеристики конечного изделия. При этом необходимо четко определить требуемую степень чистоты синтезируемого препарата, идентифицировать имеющиеся примеси и отчетливо представлять характер их влияния на свойства конечного продукта. Для этого используются все возможные современные методы физико-химического анализа. Эти аналитические методы дают хоть и небольшую погрешность в определении чистоты целевого продукта, но для органических электролюминофоров такая оценка чистоты является недостаточной. Поэтому приходится изменять стандартные методики анализа и разрабатывать новые методы, адаптированные к конкретному веществу или классу веществ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Казьмина Ксения Вадимовна, 2024 год

8. СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Audet N. Synthesis of ultra-high-purity CdTe ingots by the traveling heater method/ Audet N, Cossette M .// J Electron Mater. - 2005. - V. 34(6). - P. 683-686. - DOI: 10.1007/ s11664-005-0003-y.

2. Tang C.W. Organic electroluminescent diodes/ Tang C.W., VanSlyke S.A. // Appl Phys Lett. - 1987. - V. 51(12). - P. 913-915. - DOI: 10.1063/1.98799.

3. Wang P. A bissalicylaldiminato Schiff base and its zinc complex as new highly fluorescent red dopants for high performance organic electroluminescence devices/ Wang P., Hong Z., Xie Z., Tong S., Wong O., Lee C.S., Wong N., Hung L., Lee S. // Chem Commun. - 2003. - V. 14. - P. 1664-1665. - DOI: 10.1039/B303591C

4. Bucinskas A. N-annelated perylenes as effective green emitters for OLEDs./ Bucinskas A., Volyniuk D., Danyliv Y., Grazulevicius J.V., Baryshnikov G., Minaev B., Ivaniuk K., Cherpak V., Stakhira P. // RSC Adv. - 2015. - V. 5(95). - P. 78150-78159. - DOI: 10.1039/C5RA15075B

5. Kessler F. High-performance pure blue phosphorescent OLED using a novel bis-heteroleptic iridium (III) complex with fluorinated bipyridyl ligands/ Kessler F., Watanabe Y., Sasabe H., Katagiri H., Nazeeruddin M.K., Grätzel M., Kido J. // J Mater Chem C. -2013. - V. 1(6). - P. 1070-1075. - DOI: 10.1039/C2TC00836J

6. Zhang F. Synthesis, characterization, photo- and electro-luminescent properties of blue cationic iridium complexes with nonconjugated bis(pyrazole-1-yl)methane as the ancillary ligand/ Zhang F., Li W., Wei D., Li C., Pan C., Dong X., Li Z., Li S., Wei B., Zhang F., Cao G., Zhai B. // Dyes Pigments. - 2016. - V. 134. - P. 19-26. -DOI: 10.1021/ic5001733

7. Qu W. Efficient blue electroluminescence of iridium(III) complexes with oxadiazolsubstituted amide ancillary ligands/ Qu W., Zhang F., Liu S., Wei D., Dong X., Yu B., Lu W., Zhang C., Li S., Li Z., Wei B., Zhai B., Cao G. // Dyes Pigments. - 2017. -V. 145. - P. 116-125. - DOI: 10.1016/j.dyepig.2017.05.042

8. Müllen K. Organic light emitting devices: synthesis, properties and applications/ Müllen K., Scherf U. // Platinum Metals Review. - 2005. - V. 51. - P. 85-86. - DOI: 10.1595/147106707X192537

9. Yersin H. Highly efficient OLEDs with phosphorescent materials // WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. - 2008. - ISBN: 978-3-527-40594-7. - DOI: 10.1002/9783527621309.fmatter .

10. S. Franky. Organic Electronics: Materials, Processing, Devices and Applications // CRC

Press, Boca Raton. - 2010. - P. 581. - D01:10.1201/9781420072914

11. M. Irimia-Vladu. Green Materials for Electronics/ M. Irimia-Vladu, E. D. Glowacki, N. S. Sariciftci, S. Bauer./ Wiley-VCH // - 2018. - ISBN: 978-3-527-33865-8

12. Wu, X., Ma, Y., Zhang, G., Chu, Y., Du, J., Zhang, Y., Li Z. , Duan Y., Fan Z., Huang, J. Thermally Stable, Biocompatible, and Flexible Organic Field-Effect Transistors and Their Application in Temperature Sensing Arrays for Artificial Skin/ Advanced Functional Materials. // - 2015. - V. 25(14). - P. 2138-2146. - DOI: 10.1002/adfm.201404535

13. B. Stadlober. Route towards sustainable smart sensors: ferroelectric polyvinylidene fluoride-based materials and their integration in flexible electronics/ B. Stadlober, M. Zirlk and M. Irimia-Vladu // Chem. Soc. Rev. - 2019. - V. 48(6). - P. 1787-1825. -D0I:10.1039/c8cs00928g

14. H. S. Nalwa. Handbook of Organic Electronics and Photonics // ASP Publishers. - 2008. -ISBN: 1-58883-095-0

15. H. Klauk. Organic electronics : materials, manufacturing and applications // Wiley-VCH. -2006. - ISBN: 978-3-527-31264-1. D0I:10.1002/3527608753

16. A. Moliton. Optoelectronics of Molecules and Polymers // Springer, Berlin. - 2006. -ISBN: 0-387-23710-0. - DOI:10.1007/978-0-387-25103-5

17. S.-S. Sun. Introduction to Organic Electronic and Optoelectronic Materials and Devices/ S.-S. Sun, L. R. Dalton // Taylor and Francis. - 2008. - ISBN: 978-0-8493-9284-9. -DOI:10.1201/9781315374185

18. W. S. Wong. Flexible Electronics : Materials and Applications/ W. S. Wong, A. Salleo // Springer, Berlin. - 2009. - ISBN: 978-0-387-74362-2.

19. R. Shinar. Organic Electronics in Sensors and Biotechnology/ R. Shinar, J. Shinar // McGraw Hill. - 2009. - ISBN: 978-0-07-159675-6.

20. Z. Bao. Organic Field Effect Transistors/ Z. Bao, J. Locklin // Taylor and Francis. - 2007. - ISBN: 978-0-8493-8080-8. - DOI:10.1201/9781420008012

21. J. C. Martins. Bioelectronic Vision: Retina Models, Evaluation Metrics and System Design/ J. C. Martins, L. A. Sousa // World Scientific. - 2009. - ISBN: 978-981-279-430-7. -DOI:10.1142/6777

22. C. Brabec. Organic photovoltaics : concepts and realization / C. Brabec, V. Dyakonov, J. Parisi, N. S. Sariciftci // Springer Verlag. - 2003. - ISBN: 3-540-00405.

23. S.-S. Sun. Organic Photovoltaics: Mechanisms, Materials and Devices/ S.-S. Sun, N. S. Sariciftci // CRC Press (Taylor & Francis Group). - 2005. - ISBN: 0-8247-5963-X. -D01:10.1201/9781420026351

24. W. Brntting. Physics of Organic Semiconductors/ W. Brntting, C. Adachi // Wiley VCH. -2005. - ISBN: 978-3-527-40550-3. - D0I:10.1002/9783527654949

25. Zhang F. Solution-processed organic light-emitting diodes based on yellow-emitting cationic iridium(III) complexes bearing cyclometalated carbene ligands/ Zhang F, Si C, Wei Dong D, Wang Shuangshuang, Zhang D, Li S, Li Z, Zhang F, Wei B, Cao G, Zhai B, Zhai B. // Dyes Pigments. - 2016. - V. 134. - P. 465-471. -D0I:10.1016/J.DYEPIG.2016.08.005

26. Zhang F. Iridium(III) complexes bearing oxadiazol-substituted amide ligands: color tuning and application in highly efficient phosphorescent organic light-emitting diodes/ Zhang F, Si C, Dong X, Wei D, Yang X, Guo K, Wei B, Li Z, Zhang C, Li S, Zhai B, Cao G.// J Mater Chem C. - 2017. - V. 5. - P. 9146-9156. - D0I:10.1039/C7TC02420G

27. Schwoerer M. Organic molecular solids/ Schwoerer M. Wolf H.C. // Weinheim: Wiley-VCH. - 2007. - ISBN: 978-3-527-40540-4. - D0I:10.1002/9783527618651

28. E.A. Silinsh. 0rganic molecular crystals: their electronic states/ E.A.Silinsh, C. Duke. // Physics Today. - 1981. - V. 34(4). - P. 64-66. - D0I:10.1063/1.2914521

29. Bredas J-L. Charge-transfer and energy-transfer processes in pi-conjugated oligomers and polymers: a molecular picture/ Bredas J-L, Beljonne D, Coropceanu V, Cornil J. // Chem Rev. - 2004. - V. 104. - P. 4971-5003. - D0I:10.1021/CR040084K

30. West A. Solid State Chemistry and its Application (Student Edition) // Wiley. - 2014. -ISBN: 978-1-19-94294-8.

31. F. A. Kroger. The Chemistry of Imperfect Crystals // Amsterdam, North-Holland Pub. Co.; New York, Interscience Publishers. - 1964.

32. Zlomanov V.P. Nonstoichiometry and reactivity of inorganic compounds // Russ J Inorg Chem. - 2000. V. 45. - P. 292-311.

33. Electronic Grade Gallium Arsenide - Chem.libretexts [Онлайн-образовательный ресурс]. - URL: https://chem.libretexts.org/@go/page/212888 (дата обращения: 20.10. 2021).

34. Seetharaman S. Treatise on Process Metallurgy, Volume 3: Industrial Processes/ S. Seetharaman, A. Mclean, I. Roderick, L. Guthrie, Sr. Seetharaman // Elsevier Ltd.: Vancouver, WA, USA. - 2014. - V. 3. - P. 919-948. - ISBN: 978-0-08-096988-6. - D0I: 10.1016/B978-0-08-096988-6.00022-5

35. Tang, C. W. Organic Electroluminescent Diodes/ Tang, C. W.; VanSlyke, S. A. // Appl. Phys. Lett. - 1987. - V. 51 (12). - P. 913-915. - DOI: 10.1063/1.98799.

36. Tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum - American Elements: [Электронный каталог]. -URL: https://www.americanelements.com/tris-8-hydroxyquinoline-aluminum-2085-33-8 (дата обращения: 15.11.2021)

37. Tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum - CymitQuimica: [Электронный каталог]. - URL: https://cymitquimica.com/products/TR-T875045/2085-33-8/tris8-hydroxychinolinaluminum/ (дата обращения 26.11.2021)

38. Tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum - Merck: [Электронный каталог]. - URL: http://www.sigmaaldrich.com/catalog/search?term=Tris-%288-

hydroxyquinoline%29aluminum&interface=Product%20Name&N=0+&mode=mode%20 matchpartialmax&lang=en&region=RU&focus=productN=0%20220003048%2021985328 6%20219853229 (дата обращения 19.12.2021).

39. Avetisov R.I. New hybrid materials for organic LightEmitting diode devices/ Avetisov R.I., Petrova O.B., Akkuzina A.A., Khomyakov A.V., Saifutyarov R.R., Cherednichenko AG., Sagalova T.B., Makarov N.A., Avetisov I. Kh. // Russ Microelectron. - 2014. - V. 43(8). - P. 526-30. - DOI: 10.1134/S1063739714080022

40. Brinkmann M. Correlation between Molecular Packing and Optical Properties in Different Crystalline Polymorphs and Amorphous Thin Films of mer-Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III)/ Brinkmann M., Gadret G., Muccini M., Taliani C., Mas ciocchi N., Sironi A. // J. Amer. Chem. Soc. - 2000. - V. 122. - P. 5147-5157. - DOI: 10.1021/ja993608k

41. Cölle M. Preparation and characterization of blue-luminescent tris (8-hydroxyquinoline)aluminum (Alq3)/ Cölle M, Gmeiner J, Milius W, Hillebrecht H, Brütting W. // Adv Funct Mater/ - 2003. - V. 13(2). - P. 108-12. - DOI: 10.1002/adfm.200390015.

42. Avetissov I Ch. To the homogeneity range of tris(8-hydroxyquinoline)gallium/ Avetissov I Ch, Akkuzina AA, Kozlova NN, Avetisov RI. // CrystEngComm. - 2018. - V. 20. - P. 930-936. - DOI: 10.1039/C7CE02092A.

43. И. Х. Аветисов. Технология органических электролюминесцентных устройств. Технологические процессы: учеб. пособие / И. Х. Аветисов, А. Г. Чередниченко, А. Ю. Зиновьев, Р. И. Аветисов // М-во образования и науки Российской Федерации, Российский хим.-технологический ун-т им. Д. И. Менделеева. - Москва : РХТУ им. Д. И. Менделеева. - 2012. - 63 с. : ил., табл.; 21 см.; - ISBN 978-5-7237-0981-2

44. Dasi, G. Improved performance in the aged electron-only devices based on tris-(8-

hydroxyquinoline) aluminum thin film as electron transport layer for 0LED applications/ Dasi, G., Ramarajan, R., & Thangaraju, K. // DAE S0LID STATE PHYSICS SYMP0SIUM. - 2018. - D0I:10.1063/1.5113050

45. Singh, D. Electroluminescent materials: Metal complexes of 8-hydroxyquinoline/ Singh, D., Nishal, V., Bhagwan, S., Saini, R. K., & Singh, I. // Materials & Design. - 2018. - V. 156. - P. 215-228. - D0I:10.1016/j.matdes.2018.06.036

46. Технология органических электролюминесцентных устройств. Теоретиче-ские основы и материалы: учеб. пособие / Зиновьев А.Ю., Чередниченко А.Г., Аветисов И.Х. // М-во образования и науки Российской Федерации, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Российский хим.-технологический ун-т им. Д. И. Менделеева". - Москва : Российский хим.-технологический ун-т им. Д. И. Менделеева. - 2010. - 62 с. : ил., табл.; 21 см. - ISBN 978-5-7237-0830-3

47. 8-ОКСИХИНОЛИН - Химическая энциклопедия [Электронный ресурс]. - URL: https://xumuk.ru/encyklopedia/2/3063.html (дата обращения: 21.01.2020)

48. Aravinth K. Growth of <201> 8-HydroxyQuinoline 0rganic Crystal by Czochralski Method and Its Characterizations/ Aravinth K., Anandha Babu G. and Ramasamy P. // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2012. - V. 110. - P. 1333-1339. -D0I:10.1007/s10973-011-2121-5

49. Structure: 8-Hydroxyquinoline - National Library of Medicine [Электронный ресурс]. -URL: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/8-Quinolinol (дата обращения: 21.01.2020)

50. Ионная сила - studfile.net [Электронный ресурс]. - URL: https://studfile.net/preview/7404051/page:13/ (дата обращения: 21.01.20)

51. 9-File:8-hydroxyquinoline-3D-balls.png - Wikimedia Commons [Электронный ресурс]. -URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:8-hydroxyquinoline-3D-balls.png (дата обращения: 21.01.2020)

52. Bulteau, Y. 8-Hydroxyquinoline complexes (Alq3) on Al(111): atomic scale structure, energetics and charge distribution/ Bulteau, Y., Tarrat, N., Pebere, N., Lacaze-Dufaure, C. // New Journal of Chemistry. - 2020. - V. 44 (35). - P. 15209-15222. -D0I:10.1039/d0nj02824j

53. Costa, J. C. S. Electron Transport Materials for 0rganic Light-Emitting Diodes: Understanding the Crystal and Molecular Stability of the Tris(8-hydroxyquinolines) of Al, Ga, and In/ Costa, J. C. S., Lima, C. F. R. A. C., & Santos, L. M. N. B. F // The Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - V. 118(38). - P. 21762-21769. - D0I:10.1021/jp503935k

54. Bailey T. H. Coprecipitation of iron (III) and zinc ions with aluminium tris-(8-

hydroxyquinolate)/ Bailey T. H., Lyle S. J. //Talanta. - 1965. - V. 12 (5). - P. 563-566. -DOI:10.1016/0039-9140(65)80276-4

55. Katakura, R. Configuration-Specific Synthesis of the Facial and Meridional Isomers of Tris(8-hydroxyquinolinate) Aluminum (Alq3)/ Katakura, R.; Koide, Y. // Inorg. Chem. -2006. - V. 45. - P. 5730-5732. - DOI: 10.1021/ic060594s

56. Alexander, O. T. Synthesis, structures and luminescence properties of two gallium(III) complexes with 5,7-dimethyl-8-hydroxyquinoline/ Alexander, O. T., Duvenhage, M. M., Brink, A., Swart, H. C., Müller, P., Kroon, R. E., & Visser, H. G. // Journal of Coordination Chemistry. - 2017. - V. 70(8). - P. 1316-1326. -DOI:10.1080/00958972.2017.1303487

57. Cai, E. Facile solution synthesis of tris(8-hydroxyquinoline) gallium crystalline nanostructures and their optical properties/ Cai, E., Wang, S., Wang, B., Wang, S., Zhao, E., Cheng, J., Chi, Z., Xie, W. // Optical Materials Express. - 2018. - V. 8(9). - P. 2670. -DOI:10.1364/ome.8.002670

58. H. Zheng. Immobilization of P-cyclodextrin-conjugated lactoferrin onto polymer monolith for enrichment of Ga in metabolic residues of Ga-based anticancer drugs/ H. Zheng, T. Zhu, X. Li, G. Wang, Q. Jia // Biomacromolecules. - 2017. - V. 18(12). - P. 3971-3977. -DOI: 10.1021/acs.biomac.7b01003

59. K. Ossipov. Metallomics for drug development: serum protein binding and analysis of an anticancer tris(8-quinolinolato)gallium(III) drug using inductively coupled plasma mass spectrometry/ K. Ossipov, L. S. Foteeva, I. F. Seregina, S. A. Perevalov, A. R. Timerbaev, M. A. Bolshov // Anal. Chim. Acta. - 2013. - V. 785. - P. 22-26. -DOI: 10.1016/j.aca.2013.05.004

60. Y. L. Cao. Room-temperature solid-state synthesis and fluorescence performance of 8-hydroxyquinoline-based nanomaterial complexes with different morphology/ Y. L. Cao, J. D. Hu, R. F. Wang, D. Z. Jia // J. Lumin. - 2017. - V. 190. - P. 429-435. -DOI:10.1016/J.JLUMIN.2017.06.007

61. Dai, C. H. Growth of Single-Crystalline Tris-(8-Hydroxyquinoline) Gallium Uniform Sub-Microrods and their Optical Properties/ Wei, Z. X., Pang, Z. Y., & Han, S. H. // Materials Science Forum. - 2017. - V. 898. - P. 1817-1823. - DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.898.1817

62. Secu, M. Charge carrier traps in tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum/ Secu, M., Polosan, S. // Journal of Luminescence. - 2018. - V. 194. - P. 91-95. -DOI:10.1016/j.jlumin.2017.10.003

63. Gutierrez, Mario. Optoelectronic Materials Based on Gaq3@ZIF-8 Metal-Organic

120

Framework Composites for Solid-State Lighting/ Gutierrez, Mario; Martin, Cristina; Auweraer, Mark Van der; Hofkens, Johan; Tan, Jin-Chong // ChemRxiv. Preprint. - 2019.

- D0I:10.26434/chemrxiv.10315901

64. Avetisov R. Fundamentals of organometallic electrophosphors synthesis under controlled temperature and ligand partial pressure/ Avetisov R, Akkuzina A, Kozlova N, Mozhevitina E, Saifutyarov R, Avetissov I // Dyes and Pigments. - 2019. - D0I: 10.1016/j.dyepig.2018.09.081

65. Аветисов Р.И. Высокочистые комплексы 8-оксихинолина с алюминием, галлием и индием для органических светоизлучающих структур: диссертация ... кандидата химических наук : 05.27.06, 05.17.11 / Аветисов Роман Игоревич; [Место защиты: Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И. Менделеева]. - Москва, 2013. - 174 с. : ил.

66. Rajeswaran M. Structural, thermal, and spectral characterization of the different crystalline forms of Alq3, tris(quinolin-8-olato)aluminum(III), an electroluminescent material in 0LED technology/ Rajeswaran M., Blanton T.N. C. W. Tang, W. C. Lenhart, S. C. Switalski, D. J. Giesen, B. J. Antalek, T. D. Pawlik, D. Kondakov, N. Zumbulyadis and R. H. Young // Polyhedron. - 2009. - V. 28. - P. 835-843. -D0I:10.1016/J.P0LY.2008.12.022

67. Tsuboi T. Selective Synthesis of Facial and Meridianal Isomers of Alq3/ Tsuboi T., Torii Y. // Mol. Cryst. and Liquid Cryst. - 2010. - V. 529. - P. 42-52. -D0I:10.1080/15421406.2010.495672

68. Muccini M. Blue Luminescence of Facial Tris(quinolin-8-olato)aluminum(III) in Solution, Crystals, and Thin Films/ Muccini M., Loi M.A., Kenevey K. // Adv. Materials. - 2004. -V. 16. - № 1. - P. 861-886. - D0I:10.1002/ADMA.200305421

69. Hongze Gao.Theoretical Study of Isomerism/Phase Dependent Charge Transport Properties in Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)/ Hongze Gao, Hongyu Zhan // J. Phys. Chem. A. - 2011. - V. 115. - P. 9259-9264. - D0I: 10.1021/jp202976m

70. Sakurai Y. Study of the interaction of tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) with potassium using vibrational spectroscopy: Examination of possible isomerization upon K doping/ Sakurai Y., Hosoi Y., Ishii H., 0uch Y. // J. Appl. Phys. - 2004. - V. 96. - № 10.

- P. 5534-5542. - D0I:10.1063/1.1776626

71. Xua B. Preparation and performance of a new type of blue light-emitting material 5-Alq3/ Xua B., Bingshe Xua H., Hua Wang, Yuying Hao, Zhixiang Gao, Hefeng Zhou // J. Luminescence. - 2007. - V. 122/123. - P. 663-666. - D0I: 10.1016/j.jlumin.2006.01.254

72. Fukushima T. Green- and blue-emitting tris(8-hydroxyquinoline) aluminum(III) (Alq3) crystalline polymorphs: Preparation and application to organic light-emitting diodes/

121

Fukushima T., Kaji H. // Org. Electronics. - 2012. - V. 13. - P. 2985-2990. - DOI: 10.1016/j.orgel.2012.08.036

73. Brinkmann M. Structure and Spectroscopic Properties of the Crystalline Structures Containing Meridional and Facial Isomers of Tris(8-hydroxyquinoline) Gallium(III)/ Brinkmann M., Fite B., Pratontep S., Chaumont C. // Chem. Mater. - 2004. - V. 16. - P. 4627-4633. - DOI: 10.1021/cm049533n

74. Muhammada F.F. Effects of thermal annealing on the optical, spectroscopic, and structural properties of tris (8-hydroxyquinolinate) gallium films grown on quartz substrates/ Muhammada F.F., Sulaimana K. // Materials Chem. and Phys. - 2011. - V. 129. - P. 1152-1158. - DOI: 10.1016/j.matchemphys.2011.05.077

75. Sapochak L.S. Structure and Three-Dimensional Crystal Packing Preferences for mer-Tris(8-quinolinolato)Indium(III) Vapor-Phase-Grown Crystals/ Sapochak L.S., Ranasinghe

A., Kohlmann H., Ferris K.F., Burrows P.E. // Chem. Mater. - 2004. - V. 16. - P. 401406. - DOI: 10.1021/cm034709r

76. Аветисов, Р.И. Полиморфизм три-(8-оксихинолятов) алюминия, галлия и индия/ Аветисов, Р.И., Аккузина, А.А., Чередниченко, А.Г., Хомяков, А.В., Аветисов, И.Х. // - 2014. - Т. 454 № 2. - С. 6-8. - DOI:10.7868/S0869565214020133

77. Ковтуненко П.В., Физическая химия твердого тела. Кристаллы с дефектами. [Текст] : [учебник для вузов по специальности "Химическая технология материалов и изделий электронной техники"] / П. В. Ковтуненко.// - Москва : Высшая школа, 1993. - 352 с. : ил.; 21 см. - ISBN 5-06-002175-0 (В пер.)

78. А. А. Аккузина. Люминесценция в нестехиометрическом три-(8-оксихиноляте) галлия/ А. А. Аккузина, Н. Н. Козлова, Р. И. Аветисов, И. Х. Аветисов // Микро- и нанотехнологии в электронике. Материалы IX Международной научно-технической конференции / Под ред. О. А. Молоканов. - Каб.-Балк. ун т., Нальчик. - 2017. - С. 220-224.

79. Avetissov, I. C. Non-Stoichiometry of Tris(8-Hydroxyquinoline) Aluminium: Is It Possible?/ Avetissov, I. C.; Akkuzina, A. A.; Avetisov, R. I.; Khomyakov, A. V.; Saifutyarov, R. R. // CrystEngComm. - 2016. - V. 18 (12). - P. 2182-2188. - DOI: 10.1039/C6CE00011H.

80. А. А. Аккузина. Структурные и спектральные свойства высокочистого кристаллического три-(8-оксихинолята) галлия / А. А. Аккузина, Е. П. Долотова, А.

B. Хомяков и др. // Успехи в химии и химической технологии. - 2016. - Т. 30. - С. 121-122. - DOI:10.7868/s003040341704002x

81. А. А. Аккузина. Влияние условий синтеза на химическую активность

122

кристаллического три (8-оксихинолята) галлия / А. А. Аккузина, Н. Н. Козлова, Р. И. Аветисов, И. Х. Аветисов // Успехи в химии и химической технологии. — 2017. — Т. 31, № 15. — С. 13-15.

82. Akkuzina, A. The influence of synthesis conditions on the stability of tris(8-hydroxyquinoline) aluminum organometallic luminophore/ Akkuzina, A., Khomyakov, A., Avetisov, R., Avetissov, I. // 0pt. Spectrosc. - 2017. - V. 122. - P. 588-590 - D0I: 10.1134/S0030400X17040026

83. M. Rajeswaran. Modeling Disorder in the Crystal Structure of the a Polymorph of Alq3/ M. Rajeswaran, T. N. Blanton, R. H. Young, and W. Brennessel // J. Chem. Crystallogr. -2010. - V. 40. - P. 195-200. - D0I: 10.1007/s10870-009-9633-x

84. F. Papadimitrakopoulos. Chemical and Morphological Stability of Aluminum Tris(8-Hydroxyquinoline) (Alq ): Effects in Light-Emitting Devices/ F. Papadimitrakopoulos, X. M. Zhang, and K. A. Higginson // IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. - 1998. - V. 4. -P. 49. - D0I: 10.1109/2944.669465

85. А. А. Аккузина. Область гомогенности кристаллического три-(8-оксихинолята) алюминия/ А. А. Аккузина, Н. Н. Козлова, Р. И. Аветисов, И. Х. Аветисов // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «III Байкальский материаловедческий форум» (9-15 июля 2018 г., г. Улан-Удэ). Ч. 1. -Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН. - 2018. - C. 25-26. -D0I:10.7868/S0869565218140086

86. Pruszkowski, E. Total quant analysis of teas and wines by ICP-MS/ Pruszkowski, E. Life, P. E. // Perkin Elmer Life and Analytical Sciences, Field Application Report, ICP Mass Spectrometry, USA. - 2004.

87. Khomyakov, A. Effect of High Pure Molybdenum 0xide (VI) on Crystal Growth and 0LED Technology/ Khomyakov, A.; Sukhanova, E.; Mozhevitina, E.; Zykova, M.; Barka-nov, A.; Avetisov, R.; Yurkin, A.; Subbotin, K.; Lis, 0.; Avetissov, I. C. // CrystEngComm. - 2021. - V. 23 (47). - P. 8276-8290. - D0I: 10.1039/D1CE01322J .

88. Avetisov, R. I. Polymorphism of Tris(8-Hydroxyquinoline) Aluminum, Gallium, and Indium/ Avetisov, R. I.; Akkuzina, A. A.; Cherednichenko, A. G.; Khomyakov, A. V.; Avetissov, I. C. // Dokl. Chem. - 2014, - V. 454 (1), - P. 6-8. - D0I: 10.1134/S0012500814010029

89. So F. 0rganic electronics: materials, processing, devices and applications // New York: CRC Press, Francis and Taylor. - 2010. - D0I:10.1201/9781420072914

90. Da Silva MAVR. Enthalpies of combustion, vapour pressures, and enthalpies of sublimation of 8-hydroxyquinoline, 5-nitro-8-hydroxyquinoline, and 2-methyl-8-

123

hydroxyquinoline/ Da Silva MAVR, Monte MJS, Matos MAR // J. Chem. Thermodyn. -1989. - V. 21. - P. 159-66. - DOI: 10.1016/0021 -9614(89)90127-4 .

91. Melting Point - BUCHI [Электронный ресурс]. - URL: https://www.buchi.com/en/products/melting-point/meltingpoint-m-565

92. Сайфутяров Р.Р. Высокочистые координационные соединения металлов с органическими лигандами для люминесцентных структур: специальность 05.27.06 «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники» : диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук / Сайфутяров Расим Рамилевич ; Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. - Москва, 2019. - 124 с. -Библиогр.: с. 49-50, 67-70. - Текст : непосредственный

93. Lebedev A. New efficient lighting device. Part 1. hybrid materials based on inorganic aerogel and metal-organic phosphor/ Lebedev A., Suslova E., Runina K., Khomyakov A., Zykova M., Petrova O., Avetisov R., Shepel D., Astafiev A., Menshutina N., Avetissov I. // J. Solid State Chem. - 2021. - V. 302. -P. 122358. - DOI: 10.1016/j.jssc.2021.122358

94. Fan, Q. Two Novel C3N4 Phases: Structural, Mechanical and Electronic Properties/ Fan, Q., Chai, C., Wei, Q., & Yang, Y. // Materials. - 2016. - V. 9 (6). - P. 427-445. - DOI: 10.3390/ma9060427

95. B. Karki. Comparative study of boron oxides crystal with different sources X-ray production sources (Cu, Ag, Mo, and Fe)/ B. Karki, Saddam Husain Dhobi, K. Yadav, Suresh Prasad Gupta, Jeevan Jyoti Nakarmi, A. Pal. // Materials Letters: X. - 2022. - V. 13. - P. 100110. - DOI: 10.1016/j.mlblux.2021.100110

96. Koebel M. Aerogel-based thermal superinsulation: an overview/ Koebel M., Rigacci A., Achard P. // J. Sol-Gel Sci. Technol. - 2012. - V. 63. - P. 315-339. -DOI:10.1007/s10971 -012-2792-9

97. Karami D. A Review of Aerogel Applications in Adsorption and Catalysis // J. Pet. Sci. Technol. - 2018. - V. 8. - P. 3-15. - DOI:10.22078/JPST.2018.3348.1535

98. Zhai Z. Nitrogen self-doped carbon aerogels from chitin for supercapacitors/ Zhai Z., Ren B., Xu Y., Wang S., Zhang L., Liu Z. // J. Power Sources. - 2021. - V. 481. - P. 228976. -DOI:10.1016/j.jpowsour.2020.228976

99. Lovskaya D. Chitosan-Based Aerogel Particles as Highly Effective Local Hemostatic Agents. Production Process and In Vivo Evaluations/ Lovskaya D., Menshutina N., Mochalova M., Nosov A., Grebenyuk A. // Polymers (Basel). - 2020. - V. 12. - P. 2055. -DOI:10.3390/polym12092055

100. Wang H. Fluorescent cellulose aerogels containing covalently immobilized

124

(ZnS)x(CuInS2)1-x/ZnS (core/shell) quantum dots/ Wang H., Shao Z., Bacher M., Liebner F., Rosenau T.// Cellulose. - 2013. - V. 20. - P. 3007-3024. - D01:10.1007/s10570-013-0035-z

101. Xu L. Molecular Weight Dependence of Polymer Chain Mobility within Multilayer Films/ Xu L., Selin V., Zhuk A., Ankner J.F., Sukhishvili S.A. // ACS Macro Lett. - 2013. - V. 2. - P. 865-868. - D0I:10.1021/MZ400413V

102. Petrova O. Luminescent hybrid materials based on an europium organic complex and borate glasses/ Petrova O., Taydakov I., Anurova M., Akkuzina A., Avetisov R., Khomyakov A., Mozhevitina E., Avetissov I. // J. Non. Cryst. Solids. - 2015. - V. 429. -P. 213-218. - D0I:10.1016/J.JN0NCRYS0L.2015.09.012

103. Petrova 0.B. Luminescent hybrid materials based on (8-hydroxyquinoline)-substituted metal-organic complexes and lead-borate glasses/ Petrova 0.B., Anurova M.0., Akkuzina A.A., Saifutyarov R.R., Ermolaeva E. V., Avetisov R.I.,. Khomyakov A. V, Taydakov I. V., Avetissov I.C. // 0pt. Mater. (Amst). - 2017. - V. 69. - P. 141-147. -D0I:10.1016/J.0PTMAT.2017.04.014

104. Men'shutina N. V. Preparation of silica-based aerogels by supercritical drying/ Men'shutina N. V., Katalevich A.M., Smirnova I. // Russ. J. Phys. Chem. B. - 2014. - V. 8. - P. 973-979. - D0I:10.1134/S1990793114070100

105. Lebedev A.E. Investigation of alumina aerogel structural characteristics at different «precursor-water-ethanol» ratio/ Lebedev A.E., Menshutina N. V., Khudeev I.I., Kamyshinsky R.A. // J. Non. Cryst. Solids. - 2021. - V.553. - P. 120475. -D0I:10.1016/j .jnoncrysol.2020.120475

106. Zykova M. Luminescent properties of organic-inorganic hybrid films fabricated by capillary coating technique/ Zykova M., Runina K., Popkova L., Petrova 0., Barkanov A., Dinh Trung Do, Thu Trang Ta, Van Luong Nguyen, Khomyakov A., Avetissov I., Avetisov R. // Applied Physics A. - 2022. - V. 128, - P. 240. - D0I:10.1007/s00339-022-05349-8

107. Shim J.-J. Solubility in Supercritical Carbon Dioxide/ Shim J.-J., Gupta R.B // Boca Raton: CRC Press. - 2006. - P. 958-960 - D0I:10.1201/9781420005998

108. Tsygankov P.Y. Lab scale high-pressure equipment for supercritical drying/ Tsygankov P.Y., Khudeev I.I., Lebedev A.E., Lebedev E.A., Menshutina N.V. // Chemical Engineering Transactions. - 2018. - V. 70. - P. 877-882. - D0I:10.3303/CET1870147

109. Keller P. C. Reactions of diborane with aromatic heterocycles—21: Reactions with nitrogen-containing heterocycles related to pyridine/ Keller P. C., Marks R. L., Rund J. V. // Polyhedron. - 1983. - V.2. - Issue 7. - P. 595-602. - D0I:10.1002/chin.198342258

125

110. Durka K. Efficient 8-oxyquinolinato emitters based on a 9,10-dihydro-9,10-diboraanthracene scaffold for applications in optoelectronic devices/ Durka K., Glowacki I., Lulinski S., Luszczynska B., Sm^tek J., Szczepanik P., Serwatowski J., Wawrzyniak U. E., Wesela-Bauman G., Witkowska E., Wiosna-Salyga G., Woznia K. // J Mater. Chem. C. - 2015. - V. 3. - P. 1354-1364. - DOI:10.1039/C4TC02350A

111. Аккузина А.А. Высокочистые координационные соединения 8-оксихинолина с металлами s- и p-элементов для органических светоизлучающих диодных структур : специальность 05.27.06 «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники» : диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук / Аккузина Алина Александровна ; Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. - Москва, 2019. - 132 с. - Библиогр.: с. 121-132. - Текст : непосредственный

112. E. Rogacheva. Nonstoichiometry and Properties of SnTe Semiconductor Phase of Variable Composition/ A. Innocenti, N. Kamarulzaman // Stoichiometry and Materials Science -When Numbers Matter, IntechOpen, London. - 2012. - DOI: 10.5772/34579

113. Wong, Kin-Yiu. Topics in Applied Quantum Mechanics - Molecular Modeling // Technical report. The Chinese Univ. of Hong Kong. - 2001.

ПРИЛОЖЕНИЕ

«УТВЕРЖДАЮ» Директор по микроэлектронике и ЭКБ АО «Центральный научно-исследовательский

институт «Циклон»

о практическом использовании результатов диссер-Казьминой К.В. на тему: «Физико-химические асг

АКТ

высокочистых люминесцентных координационных соединений 8-оксихинолина с алюминием и бором для оптоэлектроники», представленной на соискание ученой степени кандидата технических

наук

Настоящий акт подтверждает факт практического использования результатов, полученных К. В. Казьминой в ходе проведения диссертационной работы, в АО «ЦНИИ «Циклон» в период 2021- 2023 гг.

Автором работы были предложены новые методы прямого синтеза высокочистых металлорганических координационных соединений, а также новые подходы для высокоэффективной сублимационной очистки, используемых в качестве излучающих и транспортных слоев в технологии органических светоизлучающих диодных структур.

Данные разработки были использованы в рамках выполнения работ по НИР «Органика-М» в части замещения высокочистых металлорганических координационных соединений иностранного производства, финансируемой в рамках государственного контракта от 01.03.2023 г. № 2325020100062000000007520/23208.4420039.13.001, заключенного между Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и АО «ЦНИИ «Циклон» на период до 2024 года.

Научный руководитель

НИР «Органика-М»