Chimica dei Materiali per l’Elettronica Molecolare


ID corso

Docente

CFU

6

Durata

14 Settimane

Semestre DD

Secondo


Dettagli del corso

Richiami di nozioni di base di chimica generale ed organica in riferimento alla chimica del carbonio in composti organici e sistemi coniugati. Analisi molecolare mediante tecniche spettroscopiche di materiali organici coniugati. Nozioni base di spettroscopia di risonanza di spin elettronico. Complessi con leganti p donatori ed a trasferimento di carica: formazione del legame e proprietà ottiche e magnetiche. Differenze tra semiconduttori organici e inorganici. Portatori di carica e meccanismi di trasporto di carica di solidi molecolari a base di “small molecules” e polimeri conduttori: modello a bande, modello a hopping e modello MTR. Mobilità nei semiconduttori organici: effetto della morfologia e della temperatura. Esempi di materiali organici usati nell’ elettronica molecolare. Metodologie di sintesi, deposizione, caratterizzazione e processing di materiali molecolari per dispositivi elettronici ed optoelettronici. Proprietà funzionali dei materiali costituenti OLED, OTFT e celle solari. Nozioni di base di sistemi utilizzati per dispositivi a scala molecolare.

Obiettivi

OBIETTIVI FORMATIVI:
L'obbiettivo principale del corso è quello di approfondire i concetti della chimica dei materiali organici coniugati per una comprensione critica delle loro proprietà e funzionalità nel campo di applicazione dell’elettronica molecolare. Gli obiettivi specifici riguardano l’acquisizione della conoscenza della struttura molecolare di tali materiali. L’acquisizione della conoscenza della correlazione tra struttura chimica, reattività, proprietà ottiche e di trasporto di carica di tali sistemi. L’acquisizione della conoscenza delle strategie di caratterizzazione nonché di sintesi e preparazione di tali materiali in vista del loro trasferimento tecnologico in dispositivi elettronici ed optoelettronici di largo consumo e a basso impatto ambientale.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Conoscere le correlazioni tra struttura chimica e struttura elettronica dei materiali organici coniugati e comprendere la loro connessione con le loro proprietà in termini di foto- ed elettro-attività.
Conoscere la reattività chimica dei materiali organici coniugati e comprenderne le relative opportune metodologie di preparazione e caratterizzazione.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Saper utilizzare le conoscenze teoriche e pratiche acquisite sui materiali organici coniugati per modellizzare, preparare e caratterizzare materiali molecolari innovativi sia alla micro- che alla nano-scala.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Individuare le strategie di lavorazione in termini di progettazione, caratterizzazione, preparazione e trattamento di materiali molecolari in funzione del contesto di studio e applicazione. Valutare criticamente gli approcci metodologici suggeriti dalla letteratura per sviluppare un protocollo di processing del materiale molecolare adeguato alla soluzione della problematica in studio. Valutare la consistenza logica della metodologia proposta, sia in ambito teorico sia nell’analisi di dati sperimentali. Saper riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Saper comunicare le conoscenze apprese nell’ambito dei materiali molecolari e le caratteristiche delle loro applicazioni utilizzando una terminologia appropriata. Saper interagire con esperti nell’ambito della chimica, fisica ed ingegneria ed interpretare e complementare le differenti visioni delle varie discipline.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Maturare una capacità di apprendimento delle tematiche affrontate durante il corso, sia mediante la consultazione di libri e pubblicazioni scientifiche, che di banche dati e altre informazioni in rete, che sarà necessaria sia per intraprendere studi successivi con un approccio critico ed alto grado di autonomia, che per inserirsi prontamente in ambienti culturali e di lavoro multidisciplinari.