Полупроводники-это вещества, которые имеют проводимость между проводниками и диэлектриками. Благодаря своим уникальным свойствам проводящей ток только в конкретных условиях, их можно контролировать или изменить, чтобы удовлетворить наши потребности. Нигде применения полупроводников более обширным и важным, чем в электрических и электронных устройств, таких как диоды, транзисторы, солнечные элементы, и интегральные микросхемы.
Полупроводники могут быть сделаны из органических (карбоновых) или неорганических материалов. Последние тенденции в исследования показывают, что ученые предпочитают развивать более органических полупроводников, так как они имеют ряд очевидных преимуществ по сравнению с неорганическими полупроводниками. Теперь ученых, возглавляемая профессором Макото Тадокоро из Токийского университета науки, доклад по синтезу новых органических веществ, имеющих потенциальное применение в качестве полупроводника n-типа. Это исследование опубликовано в журнале органической и биомолекулярной химии. По данным Проф Макото Тадокоро, «органических полупроводниковых устройств, в отличие от жестких неорганических полупроводниковых приборов, очень мягкие и удобны для создания портативного клеевого устройств, которые могут легко поместиться на человека». Однако, несмотря на преимущества органических полупроводников, существует очень мало известных стабильных молекул, которые несут физические свойства n-типа полупроводников, по сравнению с неорганическими n-типа полупроводников.
Н-heteroheptacenequinone является известным потенциальным кандидатом для n-типа полупроводниковых материалов. Тем не менее, он имеет некоторые недостатки: она нестабильна в воздухе и УФ-видимого света, и он неразрешим в органических растворителях. Эти недостатки затрудняют практическое применение этого вещества в качестве полупроводника.
Группа японских ученых—доктор Кеске Исода (факультет конструирования и дизайна, Кагава университет; экс-Токийский университет), г-н Мицуру Мацусаке (экс-Токийский университет), доктор Томоаки Sugaya (Чиба технологического института, экс-Токийский университет) и профессор Тадокоро—целью восполнить этот пробел, и определено новое вещество под названием C6OAHCQ, производный от N-heteroheptacenequinone, которая преодолевает недостатки Н-heteroheptacenequinone.
Получить это вещество, Н-heteroheptacenequinone было сделано, чтобы пройти четыре этапа химических реакций, включающих повторные перегонки, испарения, рекристаллизации, и отопление. Окончательный достигнутый продукт был C6OAHCQ, красный Солид. C6OAHCQ имеет уникальную кристаллическую рядом-планарные структуры с участием двух tetraazanaphthacene «магистрали» и один костяк бензохинона. Он имеет восемь электроноакцепторным имино-Н-атомов и двух карбонильных фрагментов.
Для подтверждения своих электрохимических свойств, C6OAHCQ заставили пройти серию тестов, включая УФ-видимой абсорбционной спектроскопии в растворенном состоянии, циклическая вольтамперометрия, и расчет теоретических электростатического потенциала. Он также был по сравнению с tetraazapentacenequinone аналог.
Эти тесты выявили некоторые уникальные свойства C6OAHCQ. Электрон-дефицитных имино-Н-атомов и двух карбонильных фрагментов в C6OAHCQ дать ему электроноакцепторного поведения. На самом деле, число электронов принятых C6OAHCQ более, что фуллерен С60, который предлагает улучшенную проводимость. Циклической вольтамперометрии показали, что C6OAHCQ демонстрировал обратимость четыре шага, четыре-электрон сокращения волн, в котором указано, что C6OAHCQ является стабильным и имеет хорошие электростатический потенциал; УФ-видимой спектроскопии также показал свою устойчивость в УФ-видимого света. C6OAHCQ также показал электрохромные свойства, которые позволяют его возможного применения во многих специализированных областях, таких как развитие «умных» окон, электрохромные зеркала заднего вида, и электрохромных устройств отображения. C6OAHCQ также был найден, чтобы иметь отличную растворимость в обычных органических растворителях. Он был в целом оказываются выгодными и улучшенными свойствами по сравнению с tetraazapentacenequinone аналог.
Синтез органических C6OAHCQ-это новый шаг вперед в полупроводниковых исследований, из-за его отличительных свойств, которые отличают его от существующих органических полупроводников. C6OAHCQ тоже революционный шаг в нынешнем исследовании сценарий преобладают неорганические полупроводники. Профессор Тадокоро и команды заявлять о значимости этого романа веществом, заявив, что «определение органического акцептора молекулярный скелет, который имеет свойство стабильно получать электроны очень важна, так как она может быть использована для разработки молекулярных устройств с новыми функциональными возможностями. Эти устройства являются мягкими, в отличие от жестких неорганических полупроводниковых приборов, и может помочь в создании портативных устройств.»
Дальнейшего изучения
Настройка энергетических уровней органических полупроводников
Более подробная информация:
Кеске Исода и др, синтез и электрохромные поведение многоэлектронной редокс-активный Н-heteroheptacenequinone, органическая и Биомолекулярная химия (2019). ДОИ: 10.1039/C9OB01323G
Предусмотрено
Токийского университета науки
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!