Polímero de coordinación conjugado semiconductor con alta movilidad de carga habilitada por "4 + 2" ligandos de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física del estado sólido
• Productos electrónicos orgánicos

Sus antecedentes:

• Los polímeros de coordinación eléctricamente conductores y los marcos metálico-orgánicos son prometedores para la optoelectrónica.
• El desarrollo de polímeros de coordinación semiconductores con alta movilidad del portador de carga es un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Demostrar una estrategia para la síntesis de polímeros de coordinación conjugados semiconductores de alta movilidad (c-CP).
• Utilizar nuevos ligandos conjugados con simetría reducida para controlar la estructura del material y las propiedades electrónicas.

Principales métodos:

• Síntesis de c-CPs utilizando 4 + 2 ligandos fenilo con simetría D2.
• Caracterización utilizando cálculos de DFT, mediciones de conductividad de cuatro sondas, mediciones de termopoder y fotoconductividad de terahertz ultrarrápida.
• Análisis estructural del c-CP 3D monocristalino resultante, Cu4DHTTB.

Principales resultados:

• Se logró un c-CP monocristalino 3D (Cu4DHTTB) con cadenas conjugadas π-d ortogonales en forma de cinta.
• Los cálculos de DFT indicaron una pequeña brecha de banda (~ 0.2 eV) y una masa efectiva reducida de agujero de electrones (~ 0.2m0*).
• Comportamiento semiconductor demostrado con una conductividad de 0,2 S/cm, conductividad de tipo p y altas movilidades del portador de carga de hasta 88 ± 15 cm2 V-1 s-1.

Conclusiones:

• La estrategia de diseño molecular que utiliza ligandos de simetría reducida produce con éxito c-CP semiconductores de alta movilidad.
• Cu4DHTTB exhibe una movilidad de portador de carga superior en comparación con los polímeros de coordinación 3D conductores reportados anteriormente.
• Este trabajo proporciona una base para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos de alto rendimiento basados en c-CP.