在理解掺杂有机半导体导电性方面的突破

在理解掺杂有机半导体导电性方面的突破

德累斯顿应用物理与光子材料综合中心(IAPP)和德累斯顿推进电子中心(CFAED)的研究人员与斯坦福大学(美国)和冈崎分子科学研究所(日本)合作,确定了影响导电率的关键参数。在掺杂有机导体中。

有机半导体使大规模印刷和机械柔性电子应用的制造成为可能,并且已经成功地在市场上建立起有机发光二极管(OLED)形式的显示器。然而,为了进一步细分市场,仍需改进业绩。兴奋剂就是答案。在半导体技术中,掺杂是指有针对性地将杂质(也称为掺杂剂)引入集成电路的半导体材料中。这些掺杂剂在半导体中起着故意“干扰”的作用,可以用来专门控制电荷载流子的行为,从而控制原始材料的导电性。即使是最少量的这些物质也会对导电性产生很大的影响。分子掺杂是大多数商用有机电子学应用的组成部分。然而,到目前为止,对掺杂有机半导体中电荷传输机制的基本物理理解还不充分,这阻止了导电率的进一步提高,以匹配最佳的无机半导体,如硅。

德累斯顿应用物理与光子材料综合中心(IAPP)和德累斯顿电子推进中心(CFAED)的研究人员与斯坦福大学和冈崎分子科学研究所合作,现已确定了影响掺杂器官导电性的关键参数。集成电路导体。实验研究和模拟的结合表明,在有机半导体中引入掺杂分子会产生两个带相反电荷的分子的复合物。这些配合物的性质,如库仑引力和配合物的密度,显著地决定了电荷载流子传输的能量屏障,从而决定了导电率的水平。重要分子参数的识别为开发具有更高导电性的新材料奠定了重要基础。

这项研究的结果刚刚发表在著名的《自然材料》杂志上。在IAPP进行实验工作和部分模拟的同时,CFAED的计算纳米电子学小组在Frank Ortmann博士的领导下,通过分子水平的模拟验证了对观测结果的理论解释。在这一过程中,为有机半导体技术的新应用创造了一个全面的基础。

关于计算纳米电子学组

由Frank Ortmann博士领导的德累斯顿电子推进中心(CFAED)的研究小组研究创新半导体材料的电子性质和电荷传输性质。有机半导体目前是这项研究的核心,这是由德国研究基金会资助的艾美诺伊特计划的一部分。该集团自2017年以来一直位于CFAED。

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