Parempaa orgaanista seostusta ja rajapintoja

Kuvaus orgaanisen puolijohteen kerroksesta (vihreät molekyylit) seostusmolekyylien kanssa (violetit).

TU Dresdenin tutkijoiden johdolla tehdään läpimurtoa ymmärtää seostettujen orgaanisten puolijohteiden sähkönjohtavuutta

Jotta orgaaniset puolijohteet saavuttaisivat uusia markkinasegmenttejä niiden suorituskykyä on parannettava. Molekylaarinen doping on olennainen osa suurinta osaa kaupallisista orgaanisen elektroniikan sovelluksista.

Tähän saakka seostetun orgaanisen puolijohteen varausten kuljetusmekanismien riittämätön perusfysiikan ymmärtäminen on kuitenkin estänyt johtavuuden lisäyksen tasolle, joka vastaisi parhaita epäorgaanisia puolijohteita, kuten piitä.

Tässä työssä tutkijat tunnistivat tärkeimmät parametrit, jotka vaikuttavat sähkön johtavuuteen orgaanisissa johteissa.

Kokeellisten tutkimusten ja simulaatioiden yhdistelmä osoitti, että seostusmolekyylien tuominen orgaanisiin puolijohteisiin luo kahden vastakkaisesti varautuneen molekyylien komplekseja. Näiden kompleksien ominaisuudet, kuten Coulombin vetovoima ja kompleksien tiheys, määrittävät merkittävästi energianesteitä varaustenkantajien siirrolle ja siten myös sähköjohtavuuden tasolle.

Exeterin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisen tekniikan, joka myös voisi auttaa luomaan seuraavan sukupolven joustavaa elektroniikkaa.

Joukko teknisiä asiantuntijoita on kehitellyt tavan helpottaa van der Waalsin heterorakenteiden tuotantoa kokoonpanoissa, jotka koostuvat atominohuista kaksiulotteisista (2D) kiteisistä materiaaleista ja korkean-K arvon eristeistä.

Nyt tutkimusryhmä on kehittänyt uuden tekniikan, jonka avulla nämä rakenteet pystyvät saavuttamaan sopivan jännite skaalauksen, parantamaan suorituskykyä ja mahdollisuuksia uusiin lisätoimintoihin upottamalla korkea-K-oksidi dielektriseen.

Menettelyssä aloitetaan kerrostetulla 2D-puolijohteella ja muunnetaan se kemialliseksi oksidikseen lasersäteilytyksellä, mikä mahdollistaa korkealaatuiset rajapinnat, jotka parantavat laitteen suorituskykyä.

Aiheesta aiemmin:

Läpimurtoja orgaaniselle elektroniikalle

Orgaanista tehoelektroniikkaa