ローカライズされた聚合物による低結晶性結合ポリマーの高フィールド効果の移動性

科学分野:

• 材料科学
• オーガニック電子
• ポリマー化学

背景:

• 結合ポリマーの電荷キャリアの移動性は,結晶と無形領域のバランスによって制限されます.
• 高い結晶性は電荷輸送を促進しますが,ソフトエレクトロニクスにとって不可欠な機械的な柔軟性を損なう.
• 結晶性を高めるための既存の方法は,固有の限界に直面し,柔軟な用途には適さない場合があります.

研究 の 目的:

• 結合ポリマーにおける電荷キャリア輸送の強化のための新しい戦略を開発する.
• 無形地域における電荷キャリアの移転と接続性を改善する.
• ソフトエレクトロニクス用の結合ポリマーの機械的性質を損なうことなく,高電荷キャリアの移動性を達成する.

主な方法:

• ランダムなコポリマーアルキル側鎖の密度を調節することによって新しい戦略が開発されました.
• 側鎖からのステリック阻害は,アモルフな領域におけるπ軌道オーバーラップを通じて局所集積を生成するために制御された.
• 充電輸送効率を評価するために,フィールド効果の移動性を測定した.

主要な成果:

• 低アルキル側鎖密度と低結晶性を有するランダムなポリマーは,フィールド効果による移動性が著しく向上した (1.37 cm2/ (V·s)).
• この可動性は,高結晶性ポリ3-ヘキシルチオフェンの可動性を上回る.
• この戦略は,無形地域における局所集積を形成し,充電キャリアの接続性を改善しました.

結論:

• 形状のない領域における局所集積物を介してポリマー鎖の接続性を増やすことは,単に結晶性を増やすよりも,効率的な電荷輸送のためのより効果的なアプローチです.
• サイドチェーンの密度を調節することで,結合ポリマーの電荷輸送を設計するためのシンプルで効果的な方法を提供します.
• このアプローチは,ソフトエレクトロニクスのアプリケーションのための高性能結合ポリマーの開発に有望です.