POKROČILÉ ORGANICKÉ MATERIÁLY A BIOMATERIÁLY

Laboratoř organické syntézy je součástí Centra materiálového výzkumu a využívá široké zkušenosti v oblasti organické syntézy a technologie. Je zaměřená na vývoj a výzkum nových organických sloučenin, oligomerů a polymerů využitelných v organické elektronice. Dalším ze spektra zájmů je zakázková syntéza molekul a chemických specialit vhodných pro farmaceutický a chemický průmysl.

Fundamentální platforma výzkumu je zaměřená na syntézu aromatických heterocyklických sloučenin, využívání organokovový sloučenin a jiných konvenčních oblastí organické syntézy, které vedou k přípravě nových molekul s potenciálním aplikačním vyžitím.

Laboratoř organické syntézy nabízí odpovídající servisní zázemí ve formě laboratorního výzkumu a vývoje, procesu optimalizace spojeného s převodem technologií na pilotní zařízení a v neposlední ředě spolupráci s tuzemskými i zahraničními firmami.

Laboratoř je zaměřena na charakterizaci elektronových procesů pomocí optických metod. Mezi základní charakterizace patří absorpční a fluorescenční spektra, dále pak určení kvantových výtěžků fluorescence a doby života excitovaných stavů. Laboratoř se také zabývá studiem přenosu energie a náboje v systémech pro organickou elektroniku (solární články, elektrolumniscenční diody) a biologických materiálech (DNA). Dále je pozornost zaměřena na výzkum materiálů pro použití v nelineární optice (např. dvoufotonová absorpce) a pro konstrukci organických pevnolátkových laserů (např. zesílená spontánní emise).

Kromě standartních zařízení pro charakterizaci absorpčních a fluorescenčních spekter, anizotropie, kvantových výtěžků a dob života excitovaných stavů, disponujeme i moduálním experimentálním vybavením, které může být konfigurováno dle požadavků konkrétního experimentu. To nám umožňuje provádět speciální experimenty, které s pomocí komerčních zařízení nejsou možné, nebo jsou příliš nákladné. K dispozici je i možnost měřit ve vakuu, v inertní atmosféře a při nízkých teplotách (77K).

• Absorpční a fluorescenční spektrofotometry
• Pulsní pikosekundový Nd:YAG laser s druhou, třetí a čtvrtou harmonickou vlnovou délkou
• Laditelný pulsní pikosekundový optický parametrický generátor (brzy k dispozici)
• Intenzifikovaná CCD kamera pro spektroskopii (rozlišení od 2ns) se spektrografem
• Fotonásobiče pro UV, VIS a NIR oblasti
• Monochromátory, kontinuání a pulsní světelné zdroje, měřiče výkonu a další komponenty

Elektronické a optoelektronické charakterizační techniky jsou využívány jak pro základní, tak pro aplikovaný výzum neuspořádaných materiálů – polykrystalických i amorfních a organických kovů, polovodičů a izolantů. Základní výzkum zejména sestává z určení elektronové strutury (energie vodovostního a valenčního pásu, zakázaného pásu a dopovaných hladin) a charakterizace fotogenerace, pohyblivosti a rekombinace náboje ve studovaných materiálech. V aplikovyném výzkumu jsou metody využívány pro charakterizaci polovodičových zařízení jako jsou usměrňující a fotovodivé diody, solární články, tranzistory řízené polem a senzory.

Většina přístrojového vybavení splňuje požadavky pro elektrickou charakterizaci nízkých napětí (nano- a mikrovolty) and nízkých proudů (od stovek femtoampér). Experimentální aparatury jsou řízené počítačem, což zabezpečuje přesnost analýz. Při nutnosti zabránění degradeace materiálů může být charakterizace prováděna ve vakuu.

Pracovníci jsou nejenom zkušení v provádění jednotlivých expertýz ale také vyvýjí vlastní hardware a software pro měření. Je tedy možno pokrýt i specifiké požadavky zákazníků na tyto expertýzy.

• Fotovodivost (spektrálně a časově rozlišená)
• Solární simulátor třídy AAA s kompletní charakterizaci solárních článků (LotOriel)
• Elektroluminescence – integrální a spektrálně rozlišená
• Aparatura pro voltampérovou charakterizaci
• Teplotně modulovaná spektrokopie proudů omezených prostorovým nábojem (TM-SCLC) (bude k dipozici)
• Čtyřbodová metoda měření plošného elektrického odporu
• Charakteizace organických trasistorů řízených polem

• Impedanční analyzátor
• Elipsometr Uvise (Horiba JobinYvon)

Dostupné vybavení zahrnuje základní i pokročilé techniky pro depozice tenkých vtstev. Důraz je kladen na „mokré“ a nízkonákladové depoziční techniky. K dipozici je ale i vakuové napařování včetně pazmatických procesů.

Metoda rotačního lití a inkoustový tisk jsou vhodné pro depozice tenkých vrstev z rozpustných polymerů a nízko molekulárních látek. Vakouvé depoziční techniky jsou využívány pro nerozpustné materiály. Sprejování a elektroforetická depozice jsou v současnosti vyvíjeny pro použití špatně rozpustných látek. Depoziční techniky budou přesunuty do čistých (bezprašných) prostor. Dále bude k dispozici depozice v ochrané atmosféře bez přítomnosti kyslíku a vodních par (gloveboxy).

• Materiálová tiskárna Dimatix (ink-jet)
• Technika rotačního lití (spin-coating)
• Sprejování (ve výstavbě)
• Elektroforetická depozice (ve výstavbě)
• Vakuové napařování