Hybrid organic-inorganic light emitting diodes

Diodos emisores de luz híbridos orgánicos-inorgánicos

En la actualidad los diodos emisores de luz híbridos orgánicos-inorgánicos (HyLED) han llamado la atención debido a su estabilidad intrínseca al aire y su procesabilidad en solución, lo que puede resultar en dispositivos económicos, de gran área y emisores de luz. A pesar del hecho que ya se han demostrado altos valores de luminiscencia en la literatura reciente, la eficiencia de los HyLED ha sido limitada debido a su peculiar mecanismo electrónico dominante de agujeros. En términos específicos, se promueve la inyección de electrones por la acumulación de agujeros en el óxido metálico EIL/interfase orgánica y, al mismo tiempo, este mecanismo produce una limitación en la eficiencia del dispositivo.

El principal objetivo de esta investigación fue aumentar la eficiencia de los HyLED. Se presentan cuatro estrategias para esto. Se logró el aumento de la inyección de electrones mediante la inserción de una intercapa delgada de un polímero iónico entre el óxido metálico y el polímero emisor de luz. Se muestra cómo se puede mejorar de manera considerable la eficiencia al escoger óxidos metálicos con las bandas de energía apropiadas capaces de confinar los agujeros en la capa orgánica. También se demuestra cómo la fuga de agujeros a través de los óxidos metálicos EIL es una vía de quenching importante de los excitones generados en la capa del polímero.

Por otra parte, los rendimientos de los HyLED obtenidos con nanocristales de ZnO superaron aquellos obtenidos con películas delgadas policristalinas de ZnO. Este efecto se atribuye al bandgap mayor de los nanocristales de ZnO causado por el confinamiento cuántico. Se demostró que el bandgap disminuye con la aglomeración asistida por temperatura, razón por la cual los mejores resultados se obtuvieron cuando simplemente se secaron los nanocristales a temperatura ambiente. El uso de nanocristales de ZnO desde disolución sin tratamiento térmico permitió la preparación de los primeros HyLED flexibles brillantes.

Pseudocapacitive effects of n-doped carbon nanotube electrodes in supercapacitors

Efectos pseudocapacitivos de electrodos de nanotubos de carbono dopados con nitrógeno en supercapacitores

En esta investigación se prepararon nanotubos de carbono con contenido de microporos y nitrógeno (NMCNT) por medio de carbonización de nanotubos de carbono recubiertos con polímero y enriquecidos con nitrógeno. Se investigaron sus desempeńos electroquímicos con distintos contenido de heteroátomos. Los NMCNT-700 que contenían 9,1% en peso de átomos de nitrógeno mostraron una capacitancia de 190,8 F/g, valor mucho mayor que el de los CNT sin tratamiento (48,4 F/g) a pesar de su área de superficie similar; también fue más alto que el de los CNT activados (151,7 F/g), con un área superficial de 778 m²/g y un contenido de átomos de nitrógeno de 1,2% en peso. Estos resultados muestran que los efectos pseudocapacitivos juegan un papel importante en el comportamiento electroquímico de los electrodos de los supercapacitores.