オームコンタクトのための超高と超低の動作機能を備えたドープされたポリマー半導体

Cindy G Tang^1,2, Mervin C Y Ang^2,3, Kim-Kian Choo³

¹Department of Physics, National University of Singapore, Lower Kent Ridge Road, S117550 Singapore.

Nature

|November 25, 2016

まとめ

研究者は調節可能な作業機能のための自己補償ドーピングポリマーを開発し,有機電子で効率的なオーム接触を可能にしました. 高性能半導体デバイスの極端な作業機能の限界を克服しました

科学分野:

材料科学
オーガニック電子
半導体物理学

背景:

高性能半導体装置は,効率的な電流注入のために効果的なオームコンタクトを必要とします.
穴と電子を注入するには,電極で望ましい作業機能を達成することが不可欠ですが,溶液加工材料では困難です.
既存のドーピングされたポリマー有機半導体は,特に超高機能と超低機能の作業機能の範囲が限られています.

研究の目的:

幅広い作業機能を備えた溶液加工ドーピングポリマーフィルムを作るための一般的な戦略を開発する.
ドーピングの安定性とドーピング物質の移動の限界を克服する.
高性能な有機電子機器の製造におけるこれらの材料の応用を実証する.

主な方法:

結合されたポリエレクトロライトの充電ドーピングに続いて内部イオン交換により,自己補償の強いドーピングポリマーが生成される.
ポリマーバックボーン上の移動式キャリアを補償するために,共振的に結合された対イオンを使用します.
2段階のドーピングと補償プロセスを採用し,極端な作業に強いドーピング剤を使用することができます.

主要な成果:

溶液処理されたドーピングフィルムは,幅広い作業機能範囲 (3.0〜5.8 eV) を有する.
有機発光ダイオード,太陽電池,光ダイオード,およびトランジスタのための効果的な溶液処理オームコンタクトが実証されています.
穴と電子の両方をポリフルオレンに注入し,金属電極を効率的な注入コンタクトに変換しました.

結論:

開発された自己補償戦略は,ドーピングされたポリマーの極端な作業機能へのアクセスを可能にします.
この方法は,調節可能なオームコンタクトを持つ高性能の有機電子機器を製造するための汎用的なアプローチを提供します.
この戦略は,有機電子以外にも,様々な先進的な半導体材料に適用できる可能性を秘めています.

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