Investigadores de la Escuela de Graduados de Bio-Aplicaciones e Ingeniería de Sistemas de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio TUAT han acelerado el movimiento de electrones en películas de semiconductores orgánicos de dos a tres órdenes de magnitud. La electrónica más rápida podría conducir a una mejor energía solar.uso de energía y transistores en todo el mundo, según los científicos.
Publicaron sus resultados en la edición de septiembre de Química y física macromolecular .
Dirigido por Kenji Ogino, profesor de la Escuela de Graduados de Bio-Aplicaciones e Ingeniería de Sistemas en TUAT, Japón, el equipo descubrió que agregar poliestireno, comúnmente conocido como Styrofoam en América del Norte, podría mejorar el polímero semiconductor permitiendo que los electrones se muevan desdeplano a plano rápidamente. El proceso, llamado movilidad de agujeros, es cómo los electrones se mueven a través de un campo eléctrico que consiste en múltiples capas. Cuando a una molécula le falta un electrón, un electrón de un plano diferente puede saltar o caer y tomar su lugar.
A través de varias técnicas de imágenes, es bastante fácil seguir el rastro de electrones en las estructuras basadas en cristales. Sin embargo, en muchos polímeros semiconductores, las líneas limpias y definidas del esqueleto cristalino se entrelazan con una región mucho más difícil de definir.En realidad se llama dominio amorfo.
"[Electrones] transportan en dominios cristalinos y amorfos. Para mejorar la movilidad total de electrones, es necesario controlar la naturaleza del dominio amorfo", dijo Ogino. "Encontramos que la movilidad de los agujeros mejoró extraordinariamente por la introducción de poliestirenobloque acompañado por el aumento de la relación de dominio amorfo rígido. "
Los investigadores creen que la forma en que el dominio cristalino se conecta dentro de sí mismo ocurre más efectivamente a través del dominio amorfo rígido. La adición de poliestireno introdujo un dominio más amorfo, pero contenido por cadenas flexibles de átomos de carbono e hidrógeno. Aunque las cadenas son flexibles,Proporciona rigidez y cierto grado de control al dominio amorfo.
Los electrones se movieron dos o tres veces más rápido de lo normal.
"La introducción de una cadena flexible en polímeros semicristalinos es una de las estrategias prometedoras para mejorar las diversas funcionalidades de las películas de polímeros al alterar las características del dominio amorfo", dijo Ogino. "Proponemos que el dominio amorfo rígido juega un papel importantepapel en el proceso de transporte del pozo "
La movilidad mejorada del agujero es un factor crítico en el desarrollo de dispositivos solares más eficientes, según Ogino. A continuación, Ogino y los investigadores planean examinar cómo la movilidad mejorada del agujero afectó otros parámetros, como la composición química y la posición de las estructuras dentro delpelícula de polímero.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :