INVESTIGATION OF PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF ANTHRA[2,3-B;6, 7-B']DITHIOPHENE ORGANIC MATERIAL

Abstract

Antraditiyofen (ADT) türevi, kompakt molekül yarıiletkenleri (MS'ler) alanında bir numara olduğunu göstermiştir ve organik fotovoltaikler (OPV'ler) ve organik alan etkili transistörler (OFET'ler) gibi çeşitli elektronik uygulamalar için çeşitli moleküllerle birlikte kullanılmaktadır. Bu çalışmada, ADT molekülünün teorik moleküler yapısı Gaussian 09W yazılım programı kullanılarak sağlanmıştır. Teorik hesaplamalar için, ADT bazı temel kümelerle HF teorisi ve yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) tarafından optimize edildi ve her iki yöntem de kuantum mekaniği (QM) için en önemli olanlardır. Bu iki teori, birçok vücut sisteminin (MBS) elektronik yapısını araştırmak için kimya, fizik ve malzeme bilimi gibi birçok alanda kullanılmaktadır. HF teorisi molekülün enerjisini tanımlamak için dalga fonksiyonundan faydalanır, fakat DFT molekülün enerjisini tanımlamak için elektron yoğunluğundan yararlanır. Ancak tüm hesaplamalarda, bu ADT molekülünü optimize etmek için HF teorisi uygun olmadığından DFT kullanılmıştır. Bant aralığı enerjisini elde etmek için, en yüksek işgal edilen moleküler orbital (HOMO) ve en düşük işgal edilmemiş moleküler orbital (LUMO) kullanılmıştır. Ayrıca, elektronik potansiyel haritası (EPM) belirtilmiş ve detaylı olarak gösterilmiştir. Bundan sonra, FTIR spektroskopisi gösterildi ve emilim meydana gelmeyen önemli kısmı gözlendi. Daha sonra, UV-Vis spektroskopisi gösterildi ve bu doğru geçiş tipini belirlemek için kullanıldı. Diğer taraftan, ADT molekülünün deneysel FTIR ve UV-Vis spektroskopisi özellikleri, detaylı bir şekilde araştırıldı ve deneysel elektronik, optik ve optoelektronik parametreler elde edildi. Elde edilen teorik ve deneysel sonuçlar karşılaştırıldı. Son olarak, NMR spektroskopisi aydınlatıldı ve hangisinin hidrojen ve karbondan daha fazla baskın olduğunu ve hangi atomların en büyük elektronegatifliğe ve hangi atomun en düşük elektronegatifliğe sahip olduğunu açıklığa kavuşturmak için kullanıldı.The anthradithiophene (ADT) derivative has demonstrated to be a number one in the realm of compact molecule semiconductors (MSs) and is used with various molecules for various electronic applications such as organic photovoltaics (OPVs) and organic field-effect transistors (OFETs). In this study, the theoretical molecular structure of ADT molecule was implemented by using the Gaussian 09W software program. For the theoretical computations, the ADT was optimized by HF and DFT with some basis sets and both methods are most important in quantum mechanical (QM). These two theories are utilized in many areas such as chemistry, physics and materials science to investigate the electronic structure of many body system (MBS). The HF theory is utilized the wave function to describe the energy of molecule, but the DFT is utilized the electron density to describe the energy of molecule. But for all computation, DFT was used since HF theory is not suitable for optimizing this ADT molecule. The highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) were utilized for obtaining band-gap energy. In addition, the electronic potential map (EPM) was indicated and illustrated in detail. After that, the FTIR spectroscopy was demonstrated and showed the important part that did not occur absorption. Next, the UV-Vis spectroscopy was illustrated and this was utilized for determining the correct transition type. On the other hand, experimental FTIR and UV-Vis spectroscopy properties of ADT molecule were investigated in detail and experimental electronic, optical and optoelectronic parameters were obtained. The theoretical and experimental results obtained were compared.