Дешевые органические материалы для гибкой электроники созданы в МГУ

Дешевые органические материалы для гибкой электроники созданы в МГУ | Русская весна

На физическом факультете МГУ вырастили органические полупроводниковые кристаллы с рекордно высокой светоизлучательной способностью. Новые материалы можно использовать для создания гибкой и прозрачной электроники, а использованный учеными метод синтеза значительно дешевле аналогов, говорится в пресс-релизе МГУ.

«Для выращивания кристаллов применили простые и дешевые технологии, которые до того считались бесперспективными», — сообщается пресс-релизе.

Органическая электроника это одна из модных областей материаловедения. Ученые исследуют электропроводящие полимеры, олигомеры и другие органические соединения, способные заменить привычные проводники и полупроводники вроде кремния в современной электронике.

Материалы органической электроники могут быть биосовместимыми, прозрачными и гибкими, а процесс их синтеза удобней, чем для неорганики — незначительно изменяя условия, можно получать вещества с совершенно разными свойствами для создания, например органических солнечных батарей, светоизлучающих диодов (OLED) или транзисторов.

Именно условия синтеза исследовали в рассматриваемой работе. Сейчас органические полупроводниковые кристаллы получают путем кристаллизации из пара. Этот метод сложный и дорогой, но считается, что только так можно получить чистые, свободные от примесей материалы с хорошими свойствами.

В группе под руководством Дмитрия Паращука на физическом факультете МГУ показали, что это не так. В своей работе физики использовали тиофен-фениленовые олигомеры, синтезированные их коллегами из МГУ и Института синтетических полимерных материалов РАН.

Кристаллы же на их основе учёные получали методом выращивания из раствора (похожим образом в школе на уроках химии или естествознания учат выращивать кристаллы соли).

В результате характеристики таких материалов оказались даже лучше, чем для кристаллов, полученных с помощью дорогостоящей кристаллизации из пара. Их квантовый выход (это важная характеристика для материалов светоизлучающих диодов, показывающая их эффективность) достигал 60% против 38% для «паровых» кристаллов.

«Мы уже нашли причины такого высокого квантового выхода, но еще не готовы их обнародовать. Это дело нашего будущего исследования», — приводятся слова Паращука в пресс- релизе МГУ.

Новые материалы можно в перспективе использовать для создания органических транзисторов, управляемых светом, или органических лазеров. Свою работу ученые проводили вместе с коллегами из других российских институтов и Голландии. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Materials and Interfaces.

Кроме остальных плюсов материалы органической электроники обладают еще одним уникальным свойством: они могут проводить не только электроны и дырки, как неорганика, но также и ионы — заряженные атомы.

Именно за счет ионных токов, например, распространяются сигналы по нейронам, а потому органическая электроника может стать мостом между современными компьютерами и живыми существами.

Так, в конце 2015 года шведские ученые с помощью электропроводящих полимеров научились переключать цвет листов розы, а в ее черенке сделали простейшую логическую схему на основе органических транзисторов.

ТАСС

Количество просмотров: 1 675


b4a8f662eb47b5d8