高性能有机电化学晶体管通过优化基于diketopyrrolopyrrole的聚合物的结构和能量排序来实现
Il-Young Jo1, Dahyun Jeong2, Yina Moon1
1School of Materials Science and Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), Gwangju, 61005, Republic of Korea.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 21, 2023
概括
优化有机电化学晶体管 (OECT) 需要定制聚合物侧链和对齐结构. 这项研究通过设计具有特定侧链的多 (diketopyrrolopyrrole) 和采用转移方法以更好地进行结构排序来提高OECT性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 优化有机电化学晶体管 (OECT) 需要尽量减少聚合物薄膜中的能量和微结构障碍.
- 分子设计和结构对齐对于高性能OECT至关重要.
研究的目的:
- 开发高性能的p型OECT,通过设计具有量身定制的侧链的p型OECT.
- 调查侧链长度和结构排序对OECT性能的影响.
主要方法:
- 合成具有不同异形 - 糖杂交侧链长度 (PDPP-mEG; m = 2-5) 的多二甲基罗.
- 聚合物结晶性和结构排序的表征.
- 对OECT设备的制造和测试.
- 应用浮动薄膜转移方法用于异型微结构优化.
主要成果:
- 具有优化的侧链的PDPP-4EG聚合物显示出增强的结晶性和减少的混乱.
- 基于PDPP-4EG的OECT实现了702 F V−1 cm−1 s−1的流动性-体积电容量乘积 ([μC*]) 和6.49 ± 0.60 cm2 V−1 s−1.1的孔流动性.
- 浮动薄膜传递方法进一步增加了[μC*]到超过800FV-1cm-1s-1通过促进单向的聚合物链方向.
结论:
- 聚合物混合离子电子导体的侧链工程对于OECT性能至关重要.
- 不同类型的微结构优化,以及分子设计,显著增强了OECT特征.
- 这项研究为通过组合材料和结构控制来最大限度地提高OECT性能提供了一条途径.
