Los materiales orgánicos que pueden conducir la carga tienen el potencial de ser utilizados en una amplia gama de aplicaciones interesantes, incluidos dispositivos electrónicos flexibles y celdas solares de bajo costo. Sin embargo, hasta la fecha, solo los diodos orgánicos emisores de luz OLED han comercializadoimpacto debido a lagunas en la comprensión de los semiconductores orgánicos que tienen mejoras limitadas para la movilidad del portador de carga. Ahora un equipo internacional que incluye investigadores de la Universidad de Osaka ha demostrado el mecanismo de la movilidad de carga en un solo cristal orgánico. Sus hallazgos se publican en Informes científicos .
En un esfuerzo por mejorar la movilidad del portador de carga en cristales orgánicos, se ha centrado una atención considerable en comprender cómo la estructura electrónica de los cristales individuales orgánicos permite el movimiento de la carga. Analizando cristales individuales altamente ordenados en lugar de muestras que contienen muchos defectos ytrastornos da la imagen más precisa de cómo se mueven los portadores de carga en el material orgánico.
Los investigadores analizaron un solo cristal de rubrene, que, debido a su alta movilidad de carga, es uno de los materiales orgánicos conductores más prometedores. Sin embargo, a pesar de la popularidad del rubrene, su estructura electrónica no se entiende bien. Descubrieron que la teoríalas conclusiones basadas en el trabajo anterior fueron inexactas debido a las vibraciones moleculares a temperatura ambiente que son consecuencia de la flexibilidad del material.
"Hemos demostrado un nuevo mecanismo que no se observa para los materiales semiconductores inorgánicos tradicionales", explica el autor correspondiente del estudio Kazuyuki Sakamoto. "Los semiconductores inorgánicos como el silicio, que se usan ampliamente en electrónica, son generalmente materiales duros e inflexibles; por lo tanto,ciertas suposiciones hechas para estos materiales no se traducen en materiales conductores orgánicos que son más flexibles ".
La preparación exitosa de una muestra de cristal de rubreno único de muy alta calidad permitió realizar experimentos que proporcionaron una comparación definitiva con datos anteriores. Los experimentos resaltaron las limitaciones de los supuestos anteriores y revelaron la influencia de otros factores como la difracción de electronesy vibraciones moleculares.
"Al demostrar de manera confiable el comportamiento a temperatura ambiente de un material conductor orgánico y reformular el pensamiento detrás de las conclusiones anteriores que se han sacado, hemos proporcionado una base mucho más clara para la investigación en el futuro", explica el profesor Sakamoto. "Esperamos que este conocimientoacelerará el desarrollo de dispositivos conductores flexibles con una amplia gama de funciones interesantes "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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