0 Comments

(SeaPRwire) –   TSUKUBA, Nhật Bản, ngày 6 tháng 2 năm 2024 — Các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Nghiên cứu Kiến trúc Vật liệu Nano (MANA) đã giới thiệu một phương pháp pha tạp để đạt được độ dẫn điện chính xác và đồng đều cho bán dẫn hữu cơ.

Ảnh:

Chất bán dẫn hữu cơ gồm các polyme rất quan trọng đối với sự phát triển của các thiết bị điện tử dẻo. Tuy nhiên, việc đạt được độ dẫn điện nhất quán bằng các phương pháp pha tạp hiện tại là thách thức. Pha tạp liên quan đến việc thêm tạp chất vào chất bán dẫn thông qua phản ứng oxy hóa khử để tăng mật độ các chất mang điện. Tuy nhiên, quá trình này nhạy cảm với bầu khí quyển phản ứng và tạp chất, đặc biệt là nước, có khả năng làm bất hoạt các tạp chất.

Trong một nghiên cứu mới, một nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Yu Yamashita từ MANA dẫn đầu, hợp tác với Tiến sĩ Masaki Ishii (tác giả đầu tiên) từ MANA, hiện đã phát triển một phương pháp pha tạp đơn giản có khả năng sản xuất chất bán dẫn hữu cơ ở mức độ dẫn điện mong muốn. Phương pháp này dựa trên phản ứng chuyển proton kết hợp electron (PCET) được quan sát thấy trong các quá trình sinh hóa.

Trong PCET, các proton và electron được đồng thời chuyển giữa hai phân tử. Phản ứng này cung cấp một cách để chuyển chất bán dẫn hữu cơ thành trạng thái được pha tạp loại p bằng cách thúc đẩy một phân tử nhận electron từ chất bán dẫn. Đối với quy trình pha tạp, các nhà nghiên cứu nhúng PBTTT, một chất bán dẫn hữu cơ, vào trong dung dịch nước có chứa benzoquinone (BQ), hydroquinone (HQ) và các anion phân tử kỵ nước. BQ nhận các proton từ dung dịch nước cùng với electron từ PBTTT. Việc truyền electron từ chất bán dẫn hữu cơ làm tăng số lượng lỗ hổng trong chất bán dẫn hữu cơ, làm thay đổi độ dẫn điện của nó.

Ưu điểm của phương pháp này nằm ở khả năng tái tạo và khả năng kiểm soát phụ thuộc vào độ pH. Việc điều chỉnh độ pH của dung dịch cho phép kiểm soát chính xác lượng pha tạp và sau đó là độ dẫn điện. Tiến sĩ Yamashita cho biết: “Mức Fermi của chất bán dẫn được điều chỉnh chính xác và có thể tái tạo bằng độ pH của dung dịch pha tạp”. Hơn nữa, lần đầu tiên việc pha tạp chính xác như vậy được thực hiện trong không khí xung quanh, chứng tỏ khả năng mở rộng chưa từng có phù hợp với việc sản xuất thiết bị.

Phương pháp pha tạp sáng tạo này cung cấp một cách tiếp cận tiết kiệm chi phí để phát triển các thiết bị điện tử dẻo và ổn định, chẳng hạn như cảm biến không dây, mô-đun thu năng lượng, thiết bị phân tử sinh học, màn hình và pin mặt trời.

Research Highlights Tập 86

Trang web chính thức:

Bài viết được cung cấp bởi nhà cung cấp nội dung bên thứ ba. SeaPRwire (https://www.seaprwire.com/) không đưa ra bảo đảm hoặc tuyên bố liên quan đến điều đó.

Lĩnh vực: Tin nổi bật, Tin tức hàng ngày

SeaPRwire cung cấp phát hành thông cáo báo chí thời gian thực cho các công ty và tổ chức, tiếp cận hơn 6.500 cửa hàng truyền thông, 86.000 biên tập viên và nhà báo, và 3,5 triệu máy tính để bàn chuyên nghiệp tại 90 quốc gia. SeaPRwire hỗ trợ phân phối thông cáo báo chí bằng tiếng Anh, tiếng Hàn, tiếng Nhật, tiếng Ả Rập, tiếng Trung Giản thể, tiếng Trung Truyền thống, tiếng Việt, tiếng Thái, tiếng Indonesia, tiếng Mã Lai, tiếng Đức, tiếng Nga, tiếng Pháp, tiếng Tây Ban Nha, tiếng Bồ Đào Nha và các ngôn ngữ khác. 

Author

seaprwire@gmail.com