Новый органический полупроводник поможет в развитии портативной электроники

15:24, 11 Сен, 2019
Евгения Комарова

Японские исследователи создали новое органическое вещество, способное выступить в роли полупроводника n-типа.

Результаты проекта представлены в Organic and Biomolecular Chemistry, сообщает phys.org. В отличие от неорганических, органические полупроводники мягкие, подходят для создания клеящихся портативных устройств, хорошо держащихся на человеке. Но для их производства известно мало стабильных молекул n-типа.

N- гетерогептаценхинон – известный потенциальный материал для полупроводников n-типа. Но он имеет существенные недостатки – нестабильность на воздухе и под действием ультрафиолета, стойкость к органическим растворителям. Минусы мешают использовать вещество.

Команда японских ученых, Мицуру Мацузака, доктора Кёсукэ Исода и Томоаки Сугая из Университета Кагавы и Технологического института Тибы (ранее, сотрудники Токийского научного университета), обнаружила новое вещество, C6OAHCQ. Получаемое из N- гетерогептаценхинона, оно преодолевает барьеры сырья.

Вещество синтезировалось в 4 этапа. Процесс включал повторяющееся флегмирование, испарение, рекристаллизацию и нагрев. Конечный продукт выглядел как красные твердые частицы. C6OAHCQ имеет уникальную, почти плоскую кристаллическую структуру с 2 тетразанафтаценовыми и одной бензохиноновой «опорой». Структура состоит из 8 электронодефицитных имино-N атомов и 2 карбонильных фрагментов.

Для подтверждения электрохимических свойств материала ученые провели ряд анализов, включая УФ-видимую абсорбционную спектроскопию в растворенном состоянии, циклическую вольтамперометрию и теоретический расчет электростатического потенциала. C6OAHCQ также сравнили с тетраазапентаценхиноновым аналогом.

Тесты показали несколько уникальных характеристик. Компоненты материала обеспечивают ему электроноакцепторное поведение. C6OAHCQ принимает больше частиц, чем фуллерен C60, который, считается, улучшает проводимость. ЦВА показала, что материал вырабатывает обратимые, четырехэтапные, 4-электронные волны восстановления. Это – признак стабильности и хорошего электростатического потенциала C6OAHCQ. Материал также оказался устойчив к УФ-излучению видимого спектра. Обнаруженные электрохромные свойства позволяют использовать продукт в системах, вроде умных окон, зеркал и экранов. C6OAHCQ также хорошо растворяется органическими средствами, превосходя по основным характеристикам тетраазапентаценхиноновый аналог.

Авторы уверены, что новый материал поможет в развитии органических полупроводников, создании портативной электроники.

Поделитесь этой новостью
Комментарии (0)

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *