Bagong Paglakbay sa Malambot na Elektronika: Ang Pagdaka ng MANA sa Inobasyon sa Dopante

(SeaPRwire) –   TSUKUBA, Japan, Peb. 6, 2024 — Ang mga mananaliksik mula sa Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA) ay nagpakilala ng isang paraan ng pagdope upang makamit ang tumpak at konsistenteng konduktibidad para sa organic na semiconductors.

Larawan:

Ang organic na semiconductors na binubuo ng polymers ay mahalaga para sa pagbuo ng flexible na electronic na mga device. Gayunpaman, ang pagkamit ng konsistenteng konduktibidad gamit ang kasalukuyang mga paraan ng pagdope ay hamak na hamon. Ang pagdope ay naglalaman ng pagdaragdag ng mga dopant sa semiconductor sa pamamagitan ng isang redox reaction upang palakihin ang kadensidad ng mga tagapagdala ng karga. Gayunpaman, ang proseso ay sensitibo sa atmospera ng reaksyon at mga impurities, lalo na ang tubig, na nagdeaktiba sa mga dopant.

Sa isang bagong pag-aaral, isang pangkat pananaliksik na pinamumunuan ni Dr. Yu Yamashita mula sa MANA, sa pakikipagtulungan kay Dr. Masaki Ishii (unang may-akda) mula sa MANA, ay ngayon ay nag-develop ng isang simpleng paraan ng pagdope na kaya ng magproduksyon ng organic na semiconductors sa nais na mga antas ng konduktibidad. Ang paraan ay nakabatay sa proton-coupled electron transfer reaction (PCET) na napansin sa mga biochemical na proseso.

Sa PCET, ang mga proton at electron ay sabay na inihahatid sa pagitan ng dalawang molekula. Ito ay nagbibigay ng isang paraan upang baguhin ang isang organic na semiconductor sa isang p-type na doped estado sa pamamagitan ng paghikayat sa isang molekula na tanggapin ang mga electron mula sa semiconductor. Para sa proseso ng pagdope, ang mga mananaliksik ay nilublob ang PBTTT, isang organic na semiconductor, sa isang solusyong tubig na naglalaman ng benzoquinone (BQ), hydroquinone (HQ), at hydrophobic na molecular na anions. Ang BQ ay tatanggap ng mga proton mula sa solusyong tubig kasama ng mga electron mula sa PBTTT. Ang electron transfer mula sa organic na semiconductor ay nagpapalaki ng bilang ng mga butas sa organic na semiconductor, pagbabago ng kanyang konduktibidad.

Ang kapakinabangan ng paraan na ito ay nakasalalay sa kanyang reproducibility at kontrolability na nakadepende sa pH. Ang pag-ayos ng pH ng solusyon ay nagpapahintulot ng tumpak na kontrol sa halaga ng pagdope at, sa kasunod, ang konduktibidad. “Ang Fermi level ng mga semiconductors ay tumpak at maulit na tinutukoy ng pH ng solusyon ng pagdope,” ayon kay Dr. Yamashita. Bukod pa rito, ang ganitong tumpak na pagdope ay isinagawa sa hangin na pang-araw para sa unang pagkakataon, na nagpapakita ng walang katulad na pagkakalat na angkop para sa pagmamanupaktura ng mga device.

Ang malabong paraan ng pagdope na ito ay nagbibigay ng isang maaasahang paraan para sa pagbuo ng flexible at matatag na electronics, tulad ng wireless na mga sensor, energy-harvesting na mga module, biomolecular na mga device, displays, at solar cells.

Research Highlights Vol. 86

Opisyal na website:

Ang artikulo ay ibinigay ng third-party content provider. Walang garantiya o representasyon na ibinigay ng SeaPRwire (https://www.seaprwire.com/) kaugnay nito.

Mga Sektor: Pangunahing Isturya, Balita Araw-araw

Nagde-deliver ang SeaPRwire ng sirkulasyon ng pahayag sa presyo sa real-time para sa mga korporasyon at institusyon, na umabot sa higit sa 6,500 media stores, 86,000 editors at mamamahayag, at 3.5 milyong propesyunal na desktop sa 90 bansa. Sinusuportahan ng SeaPRwire ang pagpapamahagi ng pahayag sa presyo sa Ingles, Korean, Hapon, Arabic, Pinasimpleng Intsik, Tradisyunal na Intsik, Vietnamese, Thai, Indones, Malay, Aleman, Ruso, Pranses, Kastila, Portuges at iba pang mga wika.