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科学家使用新方法,极大提高了有机半导体的电荷传输效率

2022-01-14 15:40:41 来源:网络

  半导体电子器件可以由无机晶体或有机晶体制成。有机晶体中的弱化学键使有机半导体能够用于灵活的光电子应用,如可穿戴电子设备和灵活的太阳能电池。然而,这一特性也给它们带来了一个缺点:有机半导体通常表现出很差的电荷载流子迁移率,因此它们不能很好地导电

  在最近的一项新研究中,日本东京理工大学的科学家试图通过最小化生长晶体层与衬底之间的晶体结构失配来提高电荷转移效率。他说:“我们想确认,如果将具有类似结构的材料结合起来,即使使用无机材料来创建晶体界面,界面处的晶体质量是否会更好?”该团队使用称为“均匀外延生长”的技术来设计高质量的晶体界面,以便在红色芴的单晶表面上生长双(三氟甲基)二甲基红色芴。他们使用表面X射线衍射测量来表征界面,并证明由于结构失配最小化而具有高结晶度。这样,就消除了流动性问题。此外,他们用紫外电子光谱法检测了它的电子结构,揭示了界面处电子能级的突然变化。这允许电子在界面上自发转移,并验证了他们的策略。研究小组说,这一发现可能带来潜在的应用。由于有机半导体可以制成薄而轻的晶体,半导体器件可以印刷在透明薄膜和织物上,便于携带和佩戴。此外,还可以生产比现有技术性能更好的高效柔性太阳能电池。