Исследователи используют 2,6-дифенилантрацен для разработки новых тонкопленочных органических фототранзисторных матриц

Несколько будущих применений, таких как оптическая связь, визуализация и биомедицинское зондирование, в решающей степени зависят от преобразования света в электрические сигналы.

Высокая чувствительность изготовленного DPA-OPT (слева) была доказана путем записи пространственно разрешенных текущих карт с использованием теневых масок (например, буква «С» справа). (Изображение предоставлено: Macmillan Publishers Limited, часть Springer Nature)

В настоящее время ученые из Мюнстерского университета создали инновационное молекулярное устройство, которое позволяет обнаруживать свет и преобразовывать его в обнаруживаемый электронный ток с высокой эффективностью. Об исследовании сообщается в недавнем выпуске журнала Nature Communications .

Фототранзисторы являются важными электронными строительными блоками, позволяющими захватывать свет и преобразовывать его в электрический сигнал. Когда речь идет о будущих применениях, таких как складные электронные устройства, органические фототранзисторы (ОПТ) получают значительное внимание благодаря своим привлекательным свойствам, таким как легкий вес, гибкость, простота обработки большой площади, низкая стоимость и точная молекулярная инженерия. На сегодняшний день разработка ОПТ все еще отстает от разработки гибридных или неорганических материалов, в частности потому, что низкая подвижность большинства органических фотореагирующих материалов влияет на эффективность транспортировки и сбора носителей заряда.

Под руководством профессора д-ра Харальда Фукса ученые из Физического института и Центра нанотехнологий (CeNTech) в Мюнстере сотрудничали с коллегами из Китая и в настоящее время разработали инновационные тонкопленочные матрицы OPT. Их методика основана на небольшой молекуле – 2,6-дифенилантрацене (DPA). Это полупроводниковое ядро ​​этой молекулы является сильным флуоресцентным антраценом, где фенильные группы расположены в 2 и 6 положениях антрацена, чтобы сбалансировать оптоэлектронные свойства и подвижность. Изготовленное низкомолекулярное устройство OPT проявляет высокую фоточувствительность, светочувствительность и детективность.

Все приведенные значения превосходят современные OPT и являются одними из лучших результатов среди всех ранее зарегистрированных фототранзисторов на сегодняшний день. В то же время, наши OPT на основе DPA также показывают высокую стабильность в воздухе .

Доктор Дэян Ли.

Объединив наши экспериментальные данные с атомистическим моделированием, мы, кроме того, можем объяснить высокую производительность нашего устройства, что важно для рациональной разработки этих устройств .

Доктор Саид Амиржалаер, Мюнстерский университет.

Ученые WWU считают, что, следовательно, DPA открывает двери для высокопроизводительных OPT для фундаментальных исследований, а также для практических применений, таких как передача данных или сенсорная технология.

Исследование финансировалось Немецким исследовательским фондом (SFB 858 и TRR 61).

Source link