Bazı fosforesan iridyum(III) komplekslerinin optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of optoelectronic properties of some phosphorescent iridium(III) complexes
Yazar: SANGAR MOHAMMED MAHMOOD MAHMOOD
Danışman: DOÇ. DR. AYHAN ÜNGÖRDÜ
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Organik ışık yayan diyot (OLED) yapıları, çeşitli alanlardaki potansiyel uygulamaları nedeniyle kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. OLED'lerin katmanlarında organik veya metal merkezli organik bileşiklerin kullanıldığı bilinmektedir. OLED malzemeleri içinde iridyum(III) bileşikleri birçok avantajı nedeniyle büyük ilgi görmektedir. Bu tezde, teorik kimyasal yöntemlerle yirmi beş fosforesan iridyum(III) kompleksinin OLED davranışları tahmin edildi. Tüm teorik hesaplamalar Gaussian 16 ve Amsterdam Modeling Suite 2023 programlarında B3LYP hibrit fonksiyoneli ile yapıldı. Gaussian programı kullanılarak yapılan hesaplamalarda metal olmayan atomlar için 6-31G(d) temel seti, iridyum metali için LANL2DZ temel seti tercih edilirken, Amsterdam Modelling Suite programı ile yapılan hesaplamalarda ise tüm atomlar için TZP temel seti kullanıldı. Teorik olarak elde edilen sonuçlardan, Ir6, Ir7, Ir22-Ir25 komplekslerinin anot olarak indiyum kalay oksit bazlı OLED'de boşluk enjeksiyon katmanı malzemeleri için iyi bir aday olarak önerilebileceği görüldü. İncelenen kompleksler içerisinde Ir16 ve Ir17 komplekslerinin elektron taşıma katmanı malzemeleri için en uygun adaylar olduğu, Ir16 kompleksinin ise hem boşluk transfer katmanı hem de ambipolar malzeme olarak kullanılabileceği belirlendi. Ayrıca, Ir4, Ir7, Ir8 ve Ir23 komplekslerinin boşluk engelleyici tabaka bileşikleri olarak tercih edilebileceği öngörüldü. Çalışılan komplekslerin singlet-triplet geçişlerinin analizinden, incelenen tüm Ir(III) komplekslerinin yüksek verimli fosforesan OLED molekülleri olarak kullanılabileceği söylenebilir.

Abstract:
Organic light-emitting diode (OLED) structures have been widely examined because of their potential applications in various fields. It is known that organic or metal-mediated organic compounds are used in the layers of OLEDs. Within OLED materials, iridium(III) compounds have attract much attention owing to their many advantages. In this thesis, we predicted the OLED behaviors of twenty-five phosphorescent iridium(III) complexes by theoretical chemical methods. All theoretical calculations were made with the B3LYP hybrid functional via Gaussian 16 and Amsterdam Modeling Suite 2023 programs. While the 6-31G(d) basis set for non-metal atoms and LANL2DZ basis set for iridium metal was preferred in the computations carried out by using Gaussian program, whereas in the calculations performed with the Amsterdam Modelling Suite program, the TZP basis set was used for all atoms. From the obtained results, it is seen that Ir6, Ir7, Ir22-Ir25 complexes can be proposed as good candidate for hole injection layer materials in OLED based on indium tin oxide as an anode. Within complexes investigated, it has been determined that Ir16 and Ir17 complexes are the most suitable candidates for electron transport layer materials, whereas Ir16 complex can be used as both a hole transfer layer and ambipolar materials. Furthermore, it has been predicted that Ir4, Ir7, Ir8, and Ir23 complexes could be preferred as hole blocking layer molecules. From the analysis of the singlet-triplet transitions of the complexes studied, it could be said that all Ir(III) complexes studied could be used as highly efficient phosphorescent OLED molecules.