Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Монокристалл динафто[2,3-b:2′,3′-f]тиено[3,2-b]тиофена
Монокристалл динафто[2,3-b:2′,3′-f]тиено[3,2-b]тиофена
Американские химики расчетными методами выделили перспективное соединение, которое было синтезировано и проявило себя как один из лучших органических полупроводников.
 
Основой исследования стали опубликованные четыре года назад статьи японских ученых из Университета Хиросимы, которые показали относительно простой способ получения органического полупроводника, обозначаемого как динафто[2,3-b:2′,3′-f]тиено[3,2-b]тиофен, и оценили перспективы его применения в полевых транзисторах. Как выяснилось, соединение обеспечивает хорошую подвижность носителей заряда и, что важно, демонстрирует высокую устойчивость на воздухе. Последнее свойство выгодно отличает динафто[2,3-b:2′,3′-f]тиено[3,2-b]тиофен от известного и распространенного органического полупроводника пентацена.
 
Авторы, продолжив работу коллег, попытались отыскать производные соединения, которые имели бы еще более привлекательные характеристики. Используя квантовые и молекулярно-механические модели, они протестировали семь кандидатов, а затем выбрали одно соединение, оказавшееся самым перспективным. Синтезировать его было несложно, поскольку общую технологию уже испытали японцы.
 
Сначала американцы создали на базе полученного полупроводника тонкопленочные транзисторы с 40-нанометровым слоем и золотыми электродами стока и истока. В последующих экспериментах были зарегистрированы отношение токов в открытом и закрытом состоянии, примерно равное 4•106, и средняя подвижность носителей в 0,51 ± 0,06 см2•В–1•с–1, причем шестимесячное хранение на открытом воздухе никак не сказалось на параметрах транзисторов. Указанная подвижность невелика, что объясняется недостаточно высокой степенью очистки материала.
 
После этого ученые приступили к испытаниям полевых транзисторов на монокристаллах. Здесь подвижность носителей доходила уже до 12,3 (в режиме насыщения) и 16,0 см2•В–1•с–1 (в линейном режиме), что можно назвать превосходным результатом: очень немногие органические полупроводники дают подвижность выше 10 см2•В–1•с–1. Шестимесячное выдерживание таких устройств на воздухе приводило к снижению подвижности, но изменения составляли менее 10%.
 
Аналогичные вычислительные методы химики используют для отбора органических молекул, которые могли бы пригодиться производителям солнечных элементов. Исследователи планируют рассмотреть около 3,5 млн соединений, отметить тысячу самых интересных и опубликовать соответствующие этой тысяче данные расчетов.
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-15%
-30%
-30%
-10%
-18%
-50%
-25%
-10%