半導体シロールポリマーの合成,特徴化,およびトランジスタ応答,かなりの穴移動性と空気安定性. 実験と理論の組み合わせ
Gang Lu1, Hakan Usta, Chad Risko
1Department of Chemistry and the Materials Research Center, Northwestern University, 2145 Sheridan Road, Evanston, Illinois 60208, USA.
Journal of the American Chemical Society
|May 29, 2008
まとめ
ディチエノシロールとディベンゾシロールを基にした新しい半導体ポリマーは,高孔可動性を持つ空気安定性,溶液処理性pチャネル薄膜トランジスタ (TFT) を提供し,印刷電子を進歩させています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ポリマー化学のポリマー化学について
- オーガニック・エレクトロニクス
背景:
- Pチャネル半導体ポリマーの開発は,印刷電子技術の進歩に不可欠です.
- 主な課題は,高孔移動性,ソリューション処理性,空気安定性を達成することです.
- レジオレギュラー型ポリ・3-ヘキシルチオフェン (P3HT) のような既存の材料は,空気への安定性に制限があります.
研究 の 目的:
- ディチエノシロールおよびディベンゾシロールベースの新しいポリマーを合成し,特徴づけること.
- これらのコアがポリマーの特性や電荷輸送に与える影響を調査する.
- 空気安定性のある高性能有機薄膜トランジスタ (OTFT) を開発する.
主な方法:
- ホモポリマー (TS6,BS8) とコポリマー (TS6T1,TS6T2,BS8T1,BS8T2) の合成について.
- 合成されたポリマーの完全な特徴.
- 空気安定性のある薄膜トランジスタ (TFT) の製造と環境条件下での試験.
- 理論的な洞察のための密度関数理論 (DFT) 計算.
主要な成果:
- 空気安定性のあるTFTが実証されており,穴の移動性は0.08cm2/V·sまでです.
- 低回転電圧と高電流のオン/オフ比率 (> 106) を達成しました.
- カプセル化されていないTFTは,P3HTベースのデバイスを上回る驚くべき空気安定性を示しました.
- 穴内注入バリア,TFT性能,およびフィルム形態学の間の直接的な相関を特定しました.
結論:
- ディチエノシロールとディベンゾシロールコアは,電子アプリケーションのポリマー特性を大幅に強化します.
- 新しいポリマーは,頑丈で,空気に安定し,溶液処理可能な有機電子製品の開発を可能にします.
- これらの発見は,ポリマーにおける電荷伝送の化学操作における重要な一歩を表しています.
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