Текст уведомления здесь
Три области применения органической электроники: солнечные батареи (слева), электронная бумага (по центру, фактически это гибкий дисплей) и ткань, которая может вырабатывать электричество для носимого гаджета за счет сгибанияCHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Молекулы органического полупроводника научили проводить в два раза больше электронов

В результате, с учетом всех прочих эффектов, эффективность переноса заряда выросла на 70%

Новая разновидность органических полупроводников синтезирована шведскими учеными. Исследователи нашли способ вдвое повысить эффективность материала за счет двойного допирования — увеличения способности молекул принимать дополнительные электроны.
Добавить в закладки
Комментарии

Полупроводники — это материалы, которые находятся между металлами и изоляторами. С одной стороны, они проводят электрический ток, с другой же стороны они обладают рядом специфических свойств. Все современные микросхемы, солнечные батареи, дисплеи, светодиоды, многие лазеры и значительная часть силовой электроники (системы управления мощными механизмами или источники питания) представляют собой полупроводниковые устройства — как правило, на основе кремния, причем не чистого, а со специальными добавками.

Технологии работы с кремнием прекрасно отработаны, но кремний имеет ряд ограничений. Кремниевые микросхемы, например, нельзя сделать гибкими, а в ряде случаев такое свойство было бы очень кстати: это и солнечные батареи в рулонах, и гибкие телефоны, и дисплеи, которые нельзя разбить. Гибкими могут быть полупроводники на основе органических соединений, однако они пока уступают классическим по ряду характеристик. Новое исследование, опубликованное в Nature Materials, описывает перспективный способ вывести органику вперед в гонке с кремнием.

Органические полупроводники до сегодняшнего дня работали по принципу «одна молекула — один полярон». Одна молекула могла принять на себя только один электрон, и это ограничивало перемещение заряда по материалу — следовательно, сделанные из этого материала устройства тоже испытывали бы ограничения. Более того, недостаточно хорошая проводимость органических полупроводников серьезно сдерживает их применение: по сути, в этой области оказались условно успешны только органические светодиоды, OLED.

Но новые эксперименты показали, что при определенных условиях молекула органического полупроводника принимает уже два электрона.

В результате, с учетом всех прочих эффектов, эффективность переноса заряда возрастает до уровня в 170% относительно традиционных органических полупроводников. По словам ученых, это может сыграть критическую роль в гонке за первенство в микроэлектронике.

Кристиан Мюллер, один из соавторов исследования, заявляет, что их группе удалось добиться успеха за счет выбора нового класса веществ: «Все исследования в этой области были сфокусированы на веществах, способных вступать в реакцию только с одной молекулой. Мы решили поискать другие вещества с меньшей энергией ионизации (т.е. требующие меньше энергии на образование свободного электрона — прим. «Чердака») и увидели, что этот материал позволяет передать на молекулу-донор сразу два электрона. Все оказалось очень просто», — приводит слова ученого пресс-служба университета.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы