Loading...

Вода создает ловушки в органической электронике

lovodel Вода создает ловушки в органической электронике

Низкокачественные органические полупроводники могут стать высококачественными полупроводниками при правильном производстве. Исследователи из Линчепингского университета считают, что движение в органических электронных устройствах резко замедляется, разделяясь на мельчайшие объемы воды. Открытие того, что органические материалы, такие как полимеры, могут выступать в качестве полупроводников, привело к учреждению в 2000 году Нобелевской премии по химии.

С тех пор исследования в области органической электроники, не в последнюю очередь в Линчепингском университете, где проводятся лучшие в мире исследования в этой области, значительно возросли. Органические полупроводники не так эффективно проводят ток, как, например, полупроводники из кремния или других неорганических материалов. Ученые обнаружили, что одной из причин этого является образование «ловушек» в органических материалах, в которых застревают носители заряда.

Несколько исследовательских групп во всем мире упорно работают над тем, чтобы понять не только, где находятся эти «ловушки», но и как их можно устранить. «Ловушки» есть во всех органических полупроводниках, но они представляют большую проблему в материалах n-типа, поскольку обычно это более бедные полупроводники, чем материалы p-типа», говорит Мартин Кемеринк, профессор прикладной физики в Отделе сложных материалов и устройств Линчепингского университета.

Материалы р-типа имеют положительный заряд, носители заряда состоят из отверстий, а материалы n-типа имеют носители заряда в виде электронов, что дает материалу отрицательный заряд. Мартин Кемеринк и его коллеги из Линчепингского университета пришли к выводу, что вода - это зло. В частности, считается, что вода находится в органических порах нанометрового размера в органическом материале и поглощается из окружающей среды.

читайте также

В материале p-типа диполи в воде выравниваются со своими отрицательными концами в сторону положительно заряженных частиц, и энергия всей системы опускается. Можно сказать, что диполи встраивают носители заряда таким образом, что они больше никуда не могут передвигаться. Для n-типов материалов вода ориентируется наоборот, но эффект тот же, и заряд остается в ловушке. Были проведены эксперименты, в ходе которых материал нагревался, - это делалось, чтобы высушить его и привести к испарению воды.

Некоторое время он прекрасно работает, но впоследствии материал снова поглощает воду из окружающего воздуха, и большая часть пользы, получаемой при сушке, исчезает. Чем больше воды, тем больше «ловушек», - считают ученые. Они также показали, что чем более сухая пленка может быть изготовлена, тем лучше проводники. Для того чтобы предотвратить повторный забор воды в материал после его высыхания, ученые также разработали способ устранения пустот, в которые в противном случае проникли бы молекулы воды. Этот метод основан на комбинации нагрева материала в присутствии подходящего органического растворителя.


Добавьте нас в свой Яндекс Дзен

Оцените наши новости и мир вокруг них
ДОБАВИТЬ