ETD

Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-03132021-225944


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
BOULZAGUET, TATIANA NINA
URN
etd-03132021-225944
Titolo
Organic semiconducting materials in Organic Thin-Film Transistors for VOCs sensing applications
Dipartimento
CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
Corso di studi
CHIMICA INDUSTRIALE
Relatori
relatore Prof. Pucci, Andrea
correlatore Dott. Mattoli, Virgilio
controrelatore Prof. Di Francesco, Fabio
Parole chiave
  • otft
  • voc
  • semiconductor
  • sensor
  • sensing
  • thin-film
  • transistor
  • nanomaterials
  • sensore
  • semiconduttore
  • nanomateriali
Data inizio appello
30/03/2021
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
30/03/2024
Riassunto
Questo lavoro di tesi si suddivide in due parti. La prima parte illustra lo stato dell'arte degli Organic Thin-Film Transistor (OTFT) applicati come sensori per composti organici volatili (VCO), con un'analisi dei meccanismi di interazione degli analiti con i semiconduttori organici che direttamente influenzano la risposta del sensore. Inoltre, vengono esposte le attuali strategie messe in atto per raggiungere prestazioni sempre migliori. La seconda parte descrive uno studio preliminare per lo sviluppo di un sensore per VCO basato su un Organic Thin-Film Transistor. Il transistor in questione è stato fabbricato con una blend ternaria depositata mediante spin-coating. Questa blend è composta dal semiconduttore organico, il TIPS-pentacene, e da due polimeri isolanti, il polistirene e il polichetone-30. Il polichetone-30 è stato funzionalizzato mediante la reazione di Paal-Knorr con il 3-ammino-1-propanolo, al fine di introdurvi un gruppo funzionale che funga da sito di interazione per VCO. I transistor fabbricati sono stati testati per ricavarne la mobilità e la tensione di soglia. Inoltre, la morfologia della superficie è stata indagata mediante microscopia e profilometria ottica. Quest'ultima ha permesso di stimare lo spessore dello strato della blend ternaria depositata sul substrato.

This thesis is divided into two parts. The first part illustrates the state of the art of Organic Thin-Film Transistors (OTFT) applied as sensors for volatile organic compounds (VOCs), with an analysis of the mechanisms of interaction between analytes and the organic semiconductors directly affecting the sensor response. In addition, the strategies that have been adopted to achieve better performances are reported. The second part describes a preliminary study for the development of a VOC sensor based on an Organic Thin-Film Transistor. The transistor in question was fabricated with a ternary blend deposited by spin-coating on a purchased substrate. This blend consists of an organic semiconductor, the TIPS-pentacene, and two insulating polymers, the polystyrene and the polyketone-30. The polyketone-30 has been functionalized through Paal-Knorr reaction with 3-amino-1-propanol, in order to introduce functional groups that will act as interaction sites for VOCs. The fabricated transistors have been tested to obtain the mobility and the threshold voltage of the transistor. In addition, surface morphology has been investigated by microscopy and optical profilometry. The latter made it possible to estimate the thickness of the layer of the ternary blend deposited on the substrate.
File