Läpimurtoja orgaaniselle elektroniikalle

Ruotsalaisen Chalmersin teknillisen yliopiston tutkijat ovat löytäneet konstin, joka voi jopa kaksinkertaistaa orgaanisen elektroniikan tehokkuuden. Tähän asti orgaanisten eli hiilipohjaisten puolijohteiden ongelmana on ollut seostusprosessin heikkous.

Uudenlaiset OLED-näytöt ovat miltei ainoa markkinoilla jo oleva sovellus. Muita sovelluksia ei ole vielä toteutettu, mikä johtuu osittain siitä, että orgaaniset puolijohteet eivät ole toistaiseksi olleet riittävän tehokkaita.

Seostus orgaanisissa puolijohteissa tapahtuu redox-reaktion kautta. Tämä tarkoittaa, että seostusmolekyyli vastaanottaa elektronin puolijohteesta, mikä lisää puolijohteen sähkönjohtavuutta. Mitä enemmän seostavia molekyylejä, joiden kanssa puolijohde voi reagoida, sitä suurempi on johtokyky – ainakin tiettyyn rajaan asti, jonka jälkeen johtavuus pienenee.

Tällä hetkellä seostettujen orgaanisten puolijohteiden tehokkuusrajan on tosiasiassa märittänyt se, että seostusmolekyylit ovat kyenneet vaihtamaan vain yhden elektronin kukin.

Mutta nyt professori Christian Müller ja hänen ryhmänsä yhdessä muiden seitsemän muun yliopiston  kanssa osoittavat, että on mahdollista siirtää kaksi elektronia jokaiseen seostusmolekyyliin. Tutkijat olivat aiemmin keskittyneet vain sellaisten materiaalien tutkimiseen, jotka sallivat vain yhden redox-reaktion molekyyliä kohti.

Muita tutkimuksessa mukana olleita olivat Linköping University (Ruotsi), King Abdullah University of Science and Technology (Saudi Arabia), Imperial College London (Englanti), the Georgia Institute of Technology and the University of California, Davis (Yhdysvallat), and the Chemnitz University of Technology (Saksa).

Myös Wienin teknisen yliopiston tutkijat ovat paneutuneet aiheeseen. He ovat onnistuneet tunnistamaan uuden kemiallisen synteesimenetelmän S-PPV:n valmistamiseksi. Tämä tuotantoprosessi on nyt myös patentoitu.

Lisää: Nanobitteja.fi (LINKKI), yliopiston tiedoteuutinen (LINKKI) ja tiedeartikkeli Nature Material -lehdessä (LINKKI) sekä TU Wienin tutkijoiden tiedoteuutinen (LINKKI)

Kuva: Esimerkkejä orgaanisesta elektroniikasta: joustavat aurinkokennot (vasen, toimittama Epishine AB), elektroninen paperi (keskellä) ja pietsosähköiset tekstiilit (oikealla).  Kuva: Johan Bodell/Chalmers University of Technology.

Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)

LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta!