Copolímeros basados en naftalenedicarboximida frente a los basados en perielenedicarboximida. Síntesis y propiedades...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Electrónica orgánica y electrónica orgánica.
• Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.

Sus antecedentes:

• Los transistores orgánicos de película delgada (OTFT) son cruciales para la electrónica flexible.
• El desarrollo de semiconductores orgánicos de n canales de alto rendimiento sigue siendo un desafío.
• Los derivados de perileno y naftaleno-dicarboximida (PDI y NDI) son bloques de construcción prometedores.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar dos nuevos semiconductores poliméricos de n canales.
• Para investigar el efecto del co-monómero de rilenos en las propiedades del polímero y el rendimiento del dispositivo.
• Evaluar el potencial de estos polímeros para aplicaciones OTFT de alto rendimiento.

Principales métodos:

• Síntesis de dos copolímeros alternados: P(NDI2OD-T2) y P(PDI2OD-T2), mediante la polimerización de las unidades NDI y PDI con ditiofeno.
• Fabricación de transistores orgánicos de película delgada (OTFT) no optimizados utilizando estos polímeros.
• Caracterización de la regularidad de la región del polímero, la estructura electrónica y las propiedades de transporte de carga.

Principales resultados:

• P(NDI2OD-T2) exhibe una mayor regioregularidad y peso molecular en comparación con P(PDI2OD-T2).
• Los TFT basados en P(NDI2OD-T2) muestran movilidades de electrones significativamente mejoradas (0,01 cm2/V·s en ambiente) y estabilidad (16 semanas) frente a P(PDI2OD-T2) (2x10−4 cm2/V·s en ambiente después de 1,5 semanas).
• Ambos polímeros logran altas relaciones de modulación de corriente encendida-apagada (>106).

Conclusiones:

• La elección del co-monómero de rileno (NDI vs. PDI) influye críticamente en la regiorregularidad y las propiedades electrónicas del polímero.
• Los polímeros basados en NDI ofrecen una estabilización superior del transporte de electrones y un rendimiento superior para los OTFT ambientales.
• Estos nuevos polímeros basados en PDI y NDI representan materiales prometedores para la electrónica orgánica avanzada.